JP2002351123A - 静電像現像用トナーおよび画像形成方法 - Google Patents

静電像現像用トナーおよび画像形成方法

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JP2002351123A JP2002076349A JP2002076349A JP2002351123A JP 2002351123 A JP2002351123 A JP 2002351123A JP 2002076349 A JP2002076349 A JP 2002076349A JP 2002076349 A JP2002076349 A JP 2002076349A JP 2002351123 A JP2002351123 A JP 2002351123A
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芳樹 西森
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裕之 山田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】オイルレス定着機構を有する高速機に対応可能
であり、ノンビジュアルオフセット性に優れ、長期使用
に伴い処理の累積枚数が増加しても画像汚れを発生させ
ない静電荷像現像用トナーを提供する。 【解決手段】少なくとも樹脂と着色剤と結晶性物質とを
含有し、かつトナー粒子は海島構造を有するものであ
り、該島にあたる部分を楕円に置き換えたときの該楕円
の長短軸比の平均値が1.15〜2.05である静電荷
像現像用トナー。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリンタ
等に用いられる静電荷像現像用トナー、および該トナー
の製造方法、並びに該トナーを用いる画像形成方法に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、電子写真方式による画像形成方法
では、デジタル技術の進展により、デジタル方式の画像
形成が主流となりつつある。デジタル方式の画像形成方
法は、1200dpi(1インチあたりのドット数)等
の1画素の小さなドット画像を顕像化することを基本と
しており、これらの小さなドット画像を忠実に再現する
高画質技術が要求され、この様な高画質化の観点からト
ナーの小粒径化が進められている。
【0003】トナーの小粒径化、粒度分布及び形状の均
一化を達成する手段として、懸濁重合法や乳化重合法に
より得られた重合トナーが注目されつつあり、特願平1
1−304004号公報等には重合法により得られるト
ナーではその形状や丸み、粒径分布を制御できる旨が開
示されている。
【0004】また、紙等の画像形成支持体上に形成され
たトナー像を定着する方式として、当該トナー像が形成
された画像形成支持体を加熱ローラと加圧ローラとの間
を通過させて定着させる熱ロール定着方式が広く採用さ
れているが、熱ロール定着方式では、溶融したトナーが
加熱ローラに付着するオフセット現象を発生させ、画像
汚れを発生させ易いという欠点を有している。
【0005】そこで、オフセット現象の発生を防止する
ための手段として、定着装置の加熱ローラにシリコーン
オイルを塗布し、当該加熱ローラにトナーに対する離型
性を付与することが知られている。この方法は、トナー
の種類が制限されない点で有利であるが、転写紙上にシ
リコーンオイルが付着するためにボールペン等の筆記具
での書き込みが困難になる等ビジネス文書に不向きであ
った。市場ではコピー文書を即時にビジネス文書として
用い、文書中への書き込みはごく通常に行われているこ
とであり、シリコーンオイルを塗布する方法は時代の要
請に応えることのできないものになりつつある。
【0006】この様な要請に対して、トナー中にワック
ス等の離型剤を添加することによってトナー自体に離型
性を付与する技術が採用されており、特開平3−296
067号公報ではトナー断面においてバインダーポリマ
ー中に離型剤であるポリプロピレンが分散した海島構造
を形成し、該ポリプロピレンの島部分の長軸方向の最大
直径と島と島との平均間隔を特定したものが開示され、
特開平10−161338号公報には海島構造のトナー
の離型剤成分について、熱定着前の離型剤成分の粒径を
特定し、熱定着後は海島構造が消失するものが開示され
ている。
【0007】しかしながら、この様にトナー中に離型剤
を導入させても、なお定着ローラの清掃機構を設置する
必要があった。その理由は、離型剤を導入したトナーで
は、数枚単位の印字を行う程度の画像形成ではオフセッ
ト発生しないものの、この様な画像形成でも1万〜2万
という枚数の画像形成を経ると徐々に定着ローラにトナ
ーが蓄積し、いわゆるノンビジュアルオフセットと呼ば
れるオフセットを発生させる。ノンビジュアルオフセッ
トの発生防止の観点からも定着装置の清掃部材は数万枚
の処理毎に交換する必要がある。
【0008】また、画像形成装置の処理能力も向上し、
毎分50枚以上の出力を有する高速機が登場している
が、この様な高速機では定着工程において、トナー中の
離型剤がトナー表面に十分に滲出する前に定着工程が完
了してしまうためトナー中に含有された離型剤が十分に
機能することができないために、ノンビジュアルオフセ
ットが発生し易いばかりか、少ない処理枚数の段階でオ
フセット発生を招いてしまう。
【0009】また、前述の文献に開示されたトナーは粉
砕法によるものであり、混練工程を経ることによって、
生成されるトナー中において離型剤の島形状が一方向に
向く、いわゆる配向をおこしてしてしまう。離型剤がト
ナー中で配向すると、定着工程におけるトナー表面への
離型剤成分の滲出が配向方向に従ってしまうために、ト
ナーの全方向への等方的な滲出が行われなくなるため、
更に定着ローラと転写紙との間での離型剤の効果を発揮
することが困難になる。この様に、粉砕トナーでは高速
機への使用に耐え得るものがないのである。
【0010】高画質化の観点よりトナーの小粒径化が進
められ、特開平8−41468号公報等に示される様に
離型剤用化合物の改良やトナー中への添加量を増やす技
術が検討されているが、樹脂粒子と離型剤粒子との会合
粒子から構成されるというトナーの構造上の原因で離型
剤が会合粒子より遊離し、遊離した離型剤が現像剤を劣
化させたり、トナー流動性を低下させたり、感光体フィ
ルミングを発生させる問題を有している。
【0011】また、特開平5−88409号公報ではト
ナー粒子構造を特定し、結着樹脂中に球状の大きな離型
剤の島を有する重合トナーが開示されているが、個々の
トナー粒子中への離型剤添加量のばらつきが解消できな
いために、トナー粒子中に離型剤の島が存在しないもの
もあることが見出されている。また、トナー粒子中で離
型剤の形状が球状であるために離型剤と樹脂との間の接
触面積が小さくなり、離型剤のトナー粒子からの脱離に
より、トナーの帯電性不良を招くと云ったトナー劣化を
発生させている。
【0012】更に、上記文献のものは、大きな径の離型
剤の島がトナー粒子中央付近に1〜2個存在する構造か
ら定着工程で離型剤がトナー表面に浸み出してくるまで
に時間を要するために定着ローラとトナーとの間に十分
な離型剤の層を形成できない問題もあり、これまでの技
術では高速機への使用に十分耐えられるトナーは開発途
上にある。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の様な
事情に基づいてなされたものである。すなわち、 本発
明の第1の目的は、ノンビジュアルオフセット性に優
れ、長期使用に伴い処理の累積枚数が増加しても画像汚
れを発生させない静電荷像現像用トナーを提供すること
である。本発明の第2の目的は、高速機に使用しても、
離型剤のトナー表面への滲出が効果的に行われ、離型性
不足による定着巻付きジャム等の発生のない溶融性、流
動性の優れた静電荷像現像用トナーを提供することであ
る。本発明の第3の目的は、トナー中からの離型剤の脱
離を発生させない耐久性を有する静電荷像現像用トナー
を提供することである。本発明の第4の目的は、オイル
/クリーニングレスの定着工程を有した高速画像形成装
置に使用可能な静電荷像現像用トナーを提供することで
ある。更に、本発明の第5の目的は、上記トナーを使用
する画像形成方法を提供することである。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明者等は、不眠不休の検討の末、本発明の樹脂
粒子と結晶性物質の粒子を会合させて得られる海島構造
を有する重合トナーの構造に着目して、トナー粒子中の
結晶性物質領域の形状とその分散状態を特定することで
本発明の課題が達成されることを見出したのである。す
なわち、本発明では、トナー粒子中の結晶性物質の形状
を楕円状のものとするとともに、楕円形状の結晶性物質
のトナー粒子中における分散状態が無配向なランダムな
ものとするために粒子の角度の分布に着目することによ
って、本願発明の課題を達成することを見出したのであ
る。本発明は以下に示される何れか1項の構成をとるこ
とにより、達成されるものである。
【0015】〔1〕少なくとも樹脂と着色剤と結晶性物
質とを含有する静電荷像現像用トナーにおいて、該トナ
ー粒子は海島構造を有するもので、該島にあたる部分を
楕円に置き換えた時の該楕円の長短軸比の平均値が1.
15〜2.5であることを特徴とする静電荷像現像用ト
ナー。
【0016】〔2〕少なくとも樹脂と着色剤と結晶性物
質とを含有する静電荷像現像用トナーにおいて、該トナ
ー粒子は海島構造を有するもので、該島にあたる部分を
楕円に置き換えた時の該楕円の長軸と電子写真顕微鏡写
真上で任意に設定されたX軸との間で形成される角度の
分布が2つ以上のピークを有するものであることを特徴
とする静電荷像現像用トナー。
【0017】〔3〕少なくとも樹脂と着色剤と結晶性物
質とを含有する静電荷像現像用トナーにおいて、該トナ
ー粒子は海島構造を有するもので、該島にあたる部分を
楕円に置き換えた時の該楕円の長軸と電子写真顕微鏡写
真上で任意に設定されたX軸との間で形成される角度の
分布が、ピークを有しないものであることを特徴とする
静電荷像現像用トナー。
【0018】〔4〕少なくとも樹脂と着色剤と結晶性物
質とを含有する静電荷像現像用トナーにおいて、該トナ
ー粒子は海島構造を有するもので、該島が輝度の異なる
島より構成されていることを特徴とする前記1〜3の何
れか1項に記載の静電荷像現像用トナー。
【0019】〔5〕少なくとも樹脂と着色剤と結晶性物
質とを含有する静電荷像現像用トナーにおいて、該トナ
ー粒子は、海島構造を有するもので、該樹脂が海の部分
を構成し、着色剤の島と結晶性物質の島からなることを
特徴とする前記1〜4の何れか1項に記載の静電荷像現
像用トナー
【0020】〔6〕少なくとも樹脂と着色剤と結晶性物
質とを含有する静電荷像現像用トナーにおいて、該トナ
ー粒子は海島構造を有するもので、該結晶性物質の遊離
抽出液の分光透過率が70.0〜99.5%であること
を特徴とする前記1〜5の何れか1項に記載の静電荷像
現像用トナー。
【0021】〔7〕該トナーは、角がないトナー粒子の
割合が50個数%以上であり、個数粒度分布における個
数変動係数が27%以下であることを特徴とする前記1
〜6の何れか1項に記載の静電荷像現像用トナー。
【0022】〔8〕該トナーは、形状係数が1.2〜
1.6の範囲にあるトナー粒子の割合が65個数%以上
であり、形状係数の変動係数が16%以下で、かつ、個
数粒度分布における個数変動係数が27%以下であるこ
とを特徴とする前記1〜6の何れか1項に記載の静電荷
像現像用トナー。
【0023】
〔9〕該トナーは、個数平均粒径が3〜9
μmであることを特徴とする前記1〜8の何れか1項に
記載の静電荷像現像用トナー。
【0024】〔10〕該トナーは、トナー粒子の粒径を
D(μm)とするときに、自然対数lnDを横軸にと
り、この横軸を0.23間隔で複数の階級に分けた個数
基準の粒度分布を示すヒストグラムにおける最頻階級に
含まれるトナー粒子の相対度数(m1)と、前記最頻階
級の次に頻度の高い階級に含まれるトナー粒子の相対度
数(m2)との和(M)が70%以上であることを特徴
とする前記1〜9の何れか1項に記載の静電荷像現像用
トナー。
【0025】〔11〕少なくとも樹脂と着色剤と結晶性
物質とを含有する前記1〜10の何れか1項に記載の静
電荷像現像用トナーであって、少なくとも重合性単量体
を水系媒体中で重合せしめて得られることを特徴とする
静電荷像現像用トナー。
【0026】〔12〕少なくとも樹脂と着色剤と結晶性
物質とを含有する前記1〜11の何れか1項に記載の静
電荷像現像用トナーであって、少なくとも樹脂粒子を水
系媒体中で凝集、融着させて得られることを特徴とする
静電荷像現像用トナー。
【0027】〔13〕少なくとも樹脂と着色剤と結晶性
物質とを含有する前記1〜12の何れか1項に記載の静
電荷像現像用トナーであって、該トナーは少なくとも重
合性単量体に結晶性物質を溶かした後、重合性単量体を
重合せしめる工程を経て形成した複合樹脂微粒子と着色
剤粒子とを塩析/融着させて得られることを特徴とする
静電荷像現像用トナー。
【0028】〔14〕少なくとも樹脂と着色剤と結晶性
物質とを含有する前記1〜13の何れか1項に記載の静
電荷像現像用トナーであって、該トナーは、多段重合法
によって得られる複合樹脂微粒子と着色剤粒子とを塩析
/融着させて得られることを特徴とする静電荷像現像用
トナー。
【0029】〔15〕少なくとも樹脂と着色剤と結晶性
物質とを含有する前記1〜14の何れか1項に記載の静
電荷像現像用トナーであって、該トナーは、樹脂および
着色粒子の表面に、塩析/融着法によって樹脂粒子を融
着させてなる樹脂層を形成させて得られるものであるこ
とを特徴とする静電荷像現像用トナー。
【0030】〔16〕少なくとも樹脂と着色剤と結晶性
物質とを含有する静電荷像現像用トナーの製造方法であ
って、前記11〜15の何れか1項に記載のトナーを製
造することを特徴とする静電荷像現像用トナーの製造方
法。
【0031】〔17〕感光体上に形成された静電潜像を
可視画像化し、該可視画像を記録媒体上に転写、加熱定
着させる工程を有する画像形成方法において、前記加熱
定着は線速230〜900mm/secで行うもので、
該可視画像化を前記1〜15の何れか1項に記載の静電
荷像現像用トナーを用いて行うことを特徴とする画像形
成方法。
【0032】〔18〕感光体上に形成された静電潜像を
可視画像化し、該可視画像を記録媒体上に転写、加熱定
着させる工程を有する前記17に記載の画像形成方法で
あって、該感光体上への照射がデジタル露光によって行
われるものであることを特徴とする画像形成方法。
【0033】本発明のトナー粒子は、海島構造を有する
重合トナーであり、そのトナー粒子中の結晶性物質の島
は、その形状が楕円状のものであり、ある特定の偏った
方向に配向性を有するものではなく、粒子中でランダム
に配置されたものであり、また、島はトナー粒子中にお
いて偏在せずに均一に分散した状態を有するものであ
る。本発明で見出された島の形状や分散性を有するトナ
ー粒子はこれまで全く得ることができなかったのであ
る。
【0034】本発明のトナー粒子は、海島構造を有する
ものであるが、海島構造とは、連続相中に、閉じた界面
(相と相との境界)を有する島状の相が存在している構
造のものをいう。すなわち、本発明のトナーでは、トナ
ー粒子を構成する樹脂、着色剤、結晶性物質の各成分
は、お互いに相溶せずに、それぞれが独立して相を形成
するため、トナー粒子は海島構造を有するものとなる。
そして、本発明はトナーという性質上、海である樹脂の
連続相中に、結晶性物質の島と着色剤の島とが存在して
いる構造をとるものとなっている。
【0035】この様に、本発明のトナー粒子は、連続相
中に結晶性物質の構成成分の相と着色剤の構成成分の相
が島状に存在している構造を採るものであり、該トナー
粒子を構成する結晶性物質の島部分を楕円に置き換え、
その楕円の長軸と短軸との比を特定範囲のものとするこ
とで、トナー粒子中より遊離する結晶性物質の量を激減
させることを見出し、その結果トナー粒子に添加された
結晶性物質が画像形成時に効果的にその機能を発揮する
ことにより、ノンビジュアルオフセット性等の定着性能
の改良や感光体のフィルミング発生を抑制する等の上記
課題を達成したものである。
【0036】すなわち、従来の技術においては、重合ト
ナーに添加された結晶性物質は、トナー粒子より遊離し
やすい傾向にあったが、本発明はこの問題を解決したの
である。本発明において、結晶性物質の遊離を効果的に
防ぐことを達成させた明確な理由は必ずしも完全に解明
されているものではないが、おそらく、従来技術のもの
は添加された結晶性物質の形状が球形、もしくは球形に
近い形状のため添加された結晶性物質の粒子がトナー粒
子中を容易に移動し、又、結晶性物質粒子が球形、もし
くは球形に近い形状であるためにトナー粒子中における
接触面積が小さいために結晶性物質がトナー粒子中で堅
固に保持されず、粒子中よりこぼれ落ちてしまうものと
推測される。
【0037】これに対し、本発明のトナー粒子は、トナ
ー粒子中の結晶性物質の島が、粒子中で堅固に保持され
る形態をとっているため、加圧定着工程時以外ではトナ
ー粒子中より遊離することなく安定かつ堅固に保持され
ることによって感光体フィルミングの問題が解消され、
加圧定着の際に迅速かつ確実にトナー粒子外に滲出させ
る機能が付与させられたものと推測される。また、トナ
ー粒子外に効果的に滲出する離型機能を有する結晶性物
質により、定着像表面にも摩擦係数の低い結晶性物質に
よる保護層が形成される。この結晶性物質の保護層の形
成により画像形成装置への汚れの蓄積の問題が解消さ
れ、特に、ノンビジュアルオフセット性の防止等の定着
性能を飛躍的に向上させることを達成した。
【0038】本発明のトナー粒子は、その構造が海島構
造を有するものであることは、透過型電子顕微鏡で撮影
されたトナー粒子の断面写真により、トナー粒子中に輝
度の異なる領域を有しているものであることが確認でき
る。すなわち、本発明のトナー粒子は、上記透過型電子
顕微鏡により、連続相中(結着樹脂の相)に輝度の異な
る粒状の島(結晶性物質の相、及び着色剤の相)が存在
することが確認される。更に、電子顕微鏡の観察結果よ
り得られた結果に基づいて、トナー粒子1個中に存在す
る島を楕円に置き換えて、その楕円の長軸と短軸の比や
断面写真の任意の方向と楕円の長軸との間で形成される
角度を得るものである。
【0039】透過電子顕微鏡写真における輝度とは、ト
ナー粒子を構成する各要素、すなわち結着樹脂、着色
剤、及び結晶性物質の結晶状態の差に起因して発生する
電子線透過率の差を可視化することにより生ずるもので
あり、一般に着色剤は結着樹脂よりも電子線の透過率が
低いため低輝度に撮影され、結晶性物質は結着樹脂より
も高輝度寄りに撮影される。
【0040】電子顕微鏡写真において、低輝度とは画素
(ピクセル)の輝度信号を256階調に分割した時に0
〜99階調にあるものを言い、中輝度とは80〜160
階調の範囲にあるもの、高輝度とは127〜255階調
にあるものをいうが、本発明では相対的なもの、すなわ
ち前述のトナー粒子の構成要素を写真によりそれぞれ判
別できるものであればよく必ずしも上記の範囲に限定さ
れるものではない。例えば、結晶性物質の島について、
透過型電子顕微鏡観察用の切片を80〜120℃の環境
下に置くと流出し空孔として観察されるため、着色剤の
島と容易に識別が可能である。
【0041】この様にして、本発明ではトナー粒子中の
各構成要素を輝度を基に識別することにより、海は海と
して、島は島として電子顕微鏡写真によって目視判定、
識別することを可能にしているものであり、電子顕微鏡
装置に設置されている画像解析装置によって輝度の情報
を目視により識別可能なイメージ情報に変換させている
ものである。
【0042】また、図1(a),(b)は、ともに本発
明の海島構造を有するトナー粒子の一例として示す模式
図であり、電子顕微鏡写真においては、本願発明のトナ
ー粒子は、この模式図に示す様に連続相と輝度の異なる
島部とから構成されるものであることが観察される。ま
た、トナー粒子の外周に沿って長さa、深さbの島部を
有しない領域が存在するものである。
【0043】本発明において、島部を構成する結晶性物
質とは融点を有する有機化合物であって、好ましくはそ
の化合物構造中にエステル基を含有する炭化水素化合物
である。本発明のトナー粒子中の結晶性物質の融点はト
ナーの軟化点よりも低い温度で、具体的には130℃以
下のものである。該有機化合物は、好ましくはその構造
中にエステル基を有するものものであり、結晶性ポリエ
ステル化合物も含まれるものである。
【0044】なお、本発明のトナーにおいて、島部を構
成する結晶性物質が融点を有することを確認する方法と
してはDSCによって確認することができるものであ
り、結晶性を有するものであることはX線回折装置等の
手段によって確認できるものである。また、本発明のト
ナー中に含有される結晶性物質は、画像形成時において
離型剤としての機能を発揮するものも含有されるもので
ある。
【0045】かかる結晶性物質の融点は50〜130℃
であることが好ましく、更に好ましくは60〜120℃
とされる。50〜130℃の範囲に融点を有する結晶性
物質を含有したトナーでは、その溶融粘度を下げること
が可能となり、紙等に対する接着性の向上を図ることが
でき、しかも、当該結晶性物質が存在しても、高温側の
弾性率が好ましい範囲に維持されるため、良好な耐オフ
セット性が発揮される。
【0046】結晶性物質の融点が50℃未満の場合に
は、定着性自体は向上するものの、保存性が低下し実用
性に問題を生じる。一方、融点が130℃を超える場合
には、溶融開始温度が高くなるために、定着性の向上に
対する寄与が低く、定着性改良の効果発揮が少なくな
る。
【0047】ここで、結晶性物質の融点は示差熱量分析
装置(DSC)にて測定された値を云い、具体的には、
0℃から200℃まで10℃/minの条件で昇温(第
一昇温過程)したときに測定される吸熱ピークの最大ピ
ークを示す温度を融点とする。そして、この融点は、後
述する「DSCによる第一昇温過程での吸熱ピーク(P
1)」と一致するものである。
【0048】融点の具体的な測定装置としては、パーキ
ンエルマー社製のDSC−7等を挙げることができる。
示差熱量分析装置(DSC)による融点の具体的な測定
方法は、昇温・冷却条件としては、0℃にて1分間放置
した後、10℃/minの条件で200℃まで昇温し、
その際に測定される最大の吸熱ピークを示す温度を第一
昇温過程での吸熱ピークP1とする。その後、200℃
にて1分間放置後、10℃/minの条件で降温し、そ
の際に測定される最大の発熱ピークを示す温度を第一冷
却過程での発熱ピークP2とする。
【0049】本発明のトナーに用いられる結晶性物質
は、DSCによる第一昇温過程での吸熱ピーク(P1)
が50〜130℃、特に60〜120℃に存在すること
が好ましい。また、DSCによる第一冷却過程での発熱
ピーク(P2)が30〜110℃、特に40〜120℃
に存在することが好ましい。ここに、吸熱ピーク(P
1)と、発熱ピーク(P2)とは、P1≧P2の関係が
成立する。温度差(P1−P2)は、特に制限されるも
のではないが、50℃以下であることが好ましい。
【0050】上記のような熱的特性を有する結晶性物質
を含有させることにより、優れたオフセット防止効果
(広い定着可能温度域)および優れた定着性(高い定着
率)を発揮させることができる。本発明の効果を発揮さ
せるためには、結着樹脂と結晶性物質とが互いに相分離
した状態で存在していることが好ましい。
【0051】すなわち、結晶性物質はシャープに溶解
し、結果としてトナー全体の溶融粘度を下げることがで
き、定着性を向上することができるものである。また、
互いに相分離して存在することにより、高温側での弾性
率の低下を抑えることが可能となるため、耐オフセット
性も損なうことがない。
【0052】吸熱ピーク(P1)が50℃未満に存在す
る場合には、融解温度が低いために、定着性は向上する
ものの、保存安定性が低下する。また、吸熱ピーク(P
1)が130℃を超える範囲に存在する場合には、融解
温度が高いために、結果として定着性の向上及び耐オフ
セット性の向上を図ることができない。
【0053】再結晶化の状態を示す発熱ピーク(P2)
が30℃未満に存在する場合には、かなり低い温度まで
冷却しないと再結晶化することができず、そのような物
質は、結晶性が低い状態でトナー中に存在することにな
り、定着性の向上に寄与することができない。また、発
熱ピーク(P2)が110℃を超える範囲に存在する場
合には、再結晶化する温度が高過ぎて、いわゆる溶融温
度も高くなり、低温定着性が損なわれる。
【0054】本発明では、トナー粒子中の島にあたる部
分を楕円の置き換え、該楕円の長短軸比及び楕円の角度
によりトナー粒子中の島の形状や分散状態を特定するも
のである。本発明のトナー粒子中の島を特定する基準と
なるのは、トナー粒子の透過型電子顕微鏡によって撮影
された画像情報に基づくものである。
【0055】すなわち、本発明では、透過型電子顕微鏡
「LEM−2000」(トプコン社製)を用い、1万倍
の倍率で50視野の撮影を行い、1000個以上のトナ
ー粒子の測定結果に基づいてトナー粒子中の島部の形状
や分散状態を特定したものである。以下その手順を詳細
に説明する。
【0056】トナー粒子の電子顕微鏡写真の撮影は、先
ず撮影するトナー粒子を光硬化性樹脂で包埋し、ミクロ
トーム「ウロトラカットE」(Reichert−Ju
ng社製)により薄片を作製し、得られた薄片を透過型
電子顕微鏡「LEM−2000」(トプコン(株)製)
を用いて写真撮影を行うものである。撮影された写真よ
り島部の形状や分散状態は目視によって定性的に確認す
ることができるが、該透過型電子顕微鏡に併設されてい
る画像処理装置「ルーゼックスF」(ニレコ(株)製)
により島部すなわち結晶性物質の形状を楕円に置き換え
ることにより、楕円長短軸比、及び楕円の角度分布を算
出され、トナー粒子中における島部の分布状況を数値化
することが可能である。
【0057】前記画像処理装置により、トナー粒子中の
島部の形状は楕円形に換算され、楕円長短軸比が求めら
れるが、前記画像処理装置中には、以下の手順により、
島部の形状を楕円に置き換えるものである。
【0058】まず、透過電子顕微鏡写真上に直交するX
軸とY軸を任意に定め、トナー粒子中の島の座標を算出
する。前記X軸とY軸に対する画像上の明暗、すなわち
輝度を画像モーメントに換算する。ここで画像モーメン
トとは、画像の輝度を質量に対応させて考えたものであ
り、画像F(x,y)の(p+q)次のモーメントは下
記のように定義される。 ∫∫xpqF(x,y)dxdy すなわち、例えば図2に示す様に、画像中の微小面積d
Aを有する座標(x,y)における画像の輝度をf
(x,y)とするとf(x,y)dAは力学で用いられ
る質量に対応するものと考えられる。このf(x,y)
dAに、ある軸からの距離(例えばX軸からの距離なら
ばy)のn乗を乗じ、これを全体の面積Aについて積分
した値∫f(x,y)yndAをX軸についてのn次モ
ーメントという。そして、x,yが量子化されたデジタ
ル画像にあっては、上記定義式の積分記号∫を総和記号
Σに置き換えた下記式がデジタル画像のモーメントとな
る。 ΣΣxpqF(x,y)dxdy
【0059】X軸、Y軸の1次モーメントm01、m10
0次モーメントm00は以下の様に定義され、この値より
島の重心座標が算出される。 X軸についての1次モーメント m01=ΣΣy・f(x,y) Y軸についての1次モーメント m10=ΣΣx・f(x,y) 0次のモーメント m00=ΣΣf(x,y) ここで、0次のモーメントは画像濃度の総和を表すもの
で、2値画像の場合対象物(本発明では島)の面積を表
す。上記定義より、島の重心座標Xg、Ygは、以下の様
に定義される。 重心座標Xgg=m10/m00=1次モーメントY 重心座標Ygg=m01/m00=1次モーメントX
【0060】更に、島の重心周りに作用する2次の画像
モーメントM02、M20と慣性相乗モーメントM11より楕
円の長軸長と短軸長を求めるが、慣性相乗モーメントは
重心における画像濃度の総和を表すものである。重心周
りに作用する2次の画像モーメントと慣性相乗モーメン
トは以下のとおりである。 X軸についての2次モーメント M02=ΣΣ(y−Yg2・f(x,y) Y 軸についての2次モーメント M20=ΣΣ(x−Xg2・f(x,y) 慣性相乗モーメント M11=ΣΣ(x−Xg)(y−Yg)・f(x,y)
【0061】本発明のトナー粒子中の島を2次元平面上
の楕円体とすると以下の様に定義される。 楕円の方程式 AX´2+BY´2=1 ここで、A、BはX´、Y´に関する慣性モーメント、
すなわち、楕円の長軸及び短軸としての慣性モーメント
を表し、X´、Y´は慣性の主軸、すなわち楕円の主軸
を表すものである。
【0062】以上より楕円体の長軸としての慣性モーメ
ントAは以下の様に定義され、 A=Mθmax =〔1/2(M02+M20)±1/2{(M02−M202
+4M2 111/2〕max なお、上記式中、Mは重心の周りのモーメントを表し、
θmaxは楕円の長軸とX軸とのなす角度を表すもので
ある。
【0063】楕円の長軸2aは以下の様に定義される。 A=1/a2=Mθmax a2=1/Mθmax a=(1/Mθmax)1/2
【0064】また、楕円体の短軸としての慣性モーメン
トBは、 B=Mθmin =〔1/2(M02+M20)±1/2{(M02−M202
+4M2 111/2〕min なお、上記式中、Mは重心の周りのモーメントを表し、
θminは楕円の短軸とX軸とのなす角度を表すもので
ある。
【0065】楕円の短軸2bは以下の様に定義される。 B=1/b2=Mθmin b2=1/Mθmin b=(1/Mθmin)1/2
【0066】前記透過型電子顕微鏡装置に併設された画
像処理装置では以上の様な演算処理によりトナー粒子中
の島を楕円変換するとともに島の分散状態を特定する手
段として角度により特定しているのである。更に、本発
明の楕円に置き換えた島について、楕円の長短軸比a/
bとすると、 楕円長短軸比 a/b=(楕円化処理したときの長軸
a)/(楕円化処理したときの短軸b) にて楕円の長短軸比を定義するのである。
【0067】上記の様にして得られた楕円長短軸比につ
いて、本発明のトナーでは、その平均値が1.15〜
2.5の範囲にあるもので、好ましくは1.35〜2.
05であり、特に好ましくは1.5〜1.7である。な
お、楕円長短軸比の値は、1000個のトナー粒子中に
存在する島より算出されたものである。楕円長短軸比
が、1.15に満たないものは、球状に近い形状のもの
となるので、トナー粒子中における島の安定性が低下し
てしまう。また、2.5を超えると結晶性物質の滲出性
が逆に劣ってくるために好ましくない。
【0068】更に楕円の角度θは、上記の手順で置き換
えた島部に相当する楕円の長軸と電子顕微鏡写真上で任
意に決めたX軸との間でなす角度を表すものである。楕
円の長軸とX軸との間でなす角度は、慣性の主軸の方向
を表すもので、θは下記式によって定義される。 θ=1/2〔tan-1{2M11/(M20−M02)}〕 −π/2≦θ≦π/2
【0069】なお、慣性の主軸には最大、最小の2通り
あるが、ここでは慣性モーメントが最大となる軸の方向
を長軸とし、 上記θをX軸の正方向とするように重心
の周りに軸を回転させた後の慣性モーメントをM′20
すると、 M′20=1/2〔(M20+M02)+(M20−M02)×
{〔2M11 2/(M2 0−M02)〕+1}1/2〕 となる。慣性の主軸をX軸としたときの慣性のモーメン
トは前述の楕円体の長軸あるいは短軸としての慣性モー
メントと全く同一になる。
【0070】なお、慣性モーメントが最小となる軸の方
向である楕円の短軸方向の慣性モーメントM′02は、 M′02=M20+M02−M′20 となり、このとき慣性相乗モーメントのX軸方向の慣性
モーメントM′11は、重心の周りの軸を回転させること
から0となる。
【0071】以上の結果より、慣性モーメントが最大と
なる軸の方向である長軸の方向としてのθは、この慣性
モーメントの値により、 M′20≧M′02 ならば 0 M′20<M′02 ならば θ+π/2 となり、これによって得られるθの表す角度は、 (1)X軸を基準とした角度の場合 M20−M02≧0、M11≧0であれば、 0≦θ≦π/4 M20−M02≧0、M11<0であれば、 −π/4≦θ≦0 (2)Y軸を基準とした角度の場合 M20−M02<0、M11<0であれば、 0≦θ≦π/4 M20−M02<0、M11≧0であれば、 −π/4≦θ≦0 となる。
【0072】本発明では上記結晶性物質の島を楕円化処
理して得られた楕円の長軸と電子顕微鏡写真上で任意に
設定されたX軸との間でなされる角度θの分布がピーク
を2つ以上有するものであるか、またはピークを有さな
いものであることを特徴とするものである。なお、本発
明のトナー粒子中の島部のピークとは、前記楕円の角度
θを−90°〜90°の範囲内で5°刻みの階級に分け
て36階級に分けてヒストグラムを作成し、最頻階級と
次に頻度の高い階級の間に角度にして10°以上の開き
のある場合をピークといい、10個以下であることが好
ましい。
【0073】楕円の長軸と電子顕微鏡写真上で任意に設
定されたX軸との間でなされる角度のピークが1つの場
合は、特定の角度に島が配向する傾向にあるものとな
り、本発明で見出された効果が再現されなくなり好まし
くない。
【0074】本発明では、海島構造を有するトナー粒子
中の島部を構成する結晶性物質の量を特定する手段とし
て、結晶性物質をトナー粒子より遊離させ、遊離した結
晶性物質の抽出液の分光透過率を測定することによっ
て、トナー粒子中における結晶性物質の量を特定するこ
とができる。以下に結晶性物質を遊離させ、その抽出液
を得るまでの手順を説明する。なお、トナー粒子より遊
離した結晶性物質を遊離結晶性物質といい、遊離結晶性
物質を含有した抽出液を遊離抽出液といい、分光透過率
によって測定された遊離結晶性物質の量を遊離結晶性物
質量という。
【0075】遊離結晶性物質量の測定方法 ここで遊離結晶性物質量は、トナー粒子を以下に記載の
手順で液中に分散させて懸濁液を生成し、この懸濁液を
遠心分離して得られる上澄み液の分光透過率を測定した
ものである。具体的には、下記(1)〜(4)の手順に
従って上澄み液を生成し、分光光度計により、波長50
0nmのランプを用いて測定して得られた吸光度から分
光透過率を求める。
【0076】(1)活性剤溶液の調製:100mlメス
フラスコに約90mlのイオン交換水を投入後、12質
量%のドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム水溶液1
mlを加え、その後再びイオン交換水を静かに加えて1
00mlにすることにより活性剤溶液を調製する。
【0077】(2)トナーの懸濁:トナー15gを50
mlのガラス製スクリュー瓶に投入後、上記(1)で得
られた活性剤溶液30mlをスクリュー瓶内に静かに注
ぎ、蓋を閉めた後、1分間シェイクすることによりトナ
ー懸濁液を調製する。
【0078】(3) 遠心分離:上記(2)で得られた
トナー懸濁液を50ml遠心管に入れ、回転半径70m
mのアングルローターにセットし、5000rpmにて
20分間遠心分離する。
【0079】(4)上澄み液の分離:遠心分離によっ
て、遠心管内壁に付着した低分子量結晶性物質粒子にピ
ペットで上澄み液をかけて洗い落とした後、得られた上
澄み液を採取する。このときに、一度沈殿したトナーが
上澄み液に混入した場合には、サンプル管を放置してト
ナーを再沈殿させるか、上澄み液だけをもう一度遠心分
離してトナーを除去する。
【0080】以上の手順で得られた上澄み液を分光光度
計によりその吸光度を測定し、分光透過率によりトナー
粒子中に含有される結晶性物質の量を特定する。本発明
では、トナー粒子中に含有される遊離結晶性物質量は、
分光透過率で70〜99.5%で、より好ましくは、8
4〜99%である。なお、分光透過率が70%に満たな
いものは結晶性物質の含有量が少なすぎるために、本発
明で見出された効果を再現することができない。また、
分光透過率が99.5%を超えてしまうと結晶性物質の
量が多すぎるためにやはり本発明で見出された効果を再
現できなくなり好ましくない。
【0081】本発明の海島構造を有するトナー粒子は、
島部を構成するものはこれまで述べてきた結晶性物質成
分の他に、着色剤成分もトナー粒子中で着色剤の島を形
成するものもある。着色剤成分の島は、図1において島
Bで示されるものである。これらの結晶性物質の島と着
色剤成分の島とは、双方の輝度が異なるので電子顕微鏡
写真において容易に識別できるものである。なお、本発
明でこれまで述べてきた各種パラメータは、結晶性物質
の島部を特定するために用いるものであって、本発明の
着色剤の島を特定するものではない。
【0082】次に本発明のトナーの形状について詳細に
説明する。本発明で用いられるトナー粒子は、形状係数
の変動係数が16%以下であり、個数粒度分布における
個数変動係数が27%以下であるトナー粒子から構成さ
れるトナーを使用することで、トナー表面における外添
剤の存在状態が均一になり、帯電量分布がシャープにな
るとともに高い流動性が得られる。その結果、現像性、
細線再現性に優れ、安定したクリーニング性を長期にわ
たって形成することができる。
【0083】更に本発明者等は、個々のトナー粒子の微
小な形状に着目して検討を行った結果、現像装置内部に
おいて、トナー粒子の角部分の形状が変化して丸くな
り、その部分が外添剤の埋没を促進させ、帯電量の変
化、流動性、クリーニング性を低下させていることが判
明した。
【0084】また、摩擦帯電によってトナー粒子に電荷
を付与する場合には、特に角部分では外添剤が埋没しや
すくなり、トナー粒子の帯電が不均一になりやすいと推
定される。即ち、角がないトナー粒子の割合を50個数
%以上とし、個数粒度分布における個数変動係数を27
%以下に制御されたトナー粒子から構成されるトナーを
使用することによっても、現像性、細線再現性に優れ、
高画質な画像を長期にわたって形成することができるこ
とを見出した。
【0085】更に、トナーを特定の形状としてその形状
を揃えた場合にも、外添剤の埋没が発生せず、且つ帯電
量分布がシャープとなることが判明した。すなわち、形
状係数が1.2〜1.6の範囲にあるトナー粒子の割合
が65個数%以上であり、形状係数の変動係数が16%
以下であるトナーを使用することでも、現像性、細線再
現性に優れ、高画質な画像を長期にわたって形成するこ
とができることを見出だした。
【0086】ここで、本発明のトナーの個数粒度分布お
よび個数変動係数について説明する。本発明のトナーの
個数粒度分布および個数変動係数とは、コールターカウ
ンターTA−IIあるいはコールターマルチサイザー
(コールター社製)で測定されるものである。本発明に
おいてはコールターマルチサイザーを用い、粒度分布を
出力するインターフェイス(日科機社製)、パーソナル
コンピューターを接続して使用した。前記コールターマ
ルチサイザーにおいて使用するアパーチャーとしては1
00μmのものを用いて2μm以上の体積径、個数径を
測定して粒度分布および平均粒径を算出した。個数粒度
分布とは、粒子径に対するトナー粒子の相対度数を表す
ものであり、個数平均粒径とは、個数粒度分布における
累積50%の径、すなわちDn50を表すものである。
【0087】トナーの個数粒度分布における個数変動係
数は下記式から算出される。 個数変動係数=〔S/Dn〕×100(%) 〔式中、Sは個数粒度分布における標準偏差を示し、D
nは個数平均粒径(μm)を示す。〕
【0088】本発明のトナーの個数変動係数は27%以
下であり、好ましくは25%以下である。個数変動係数
が27%以下であることにより、転写されたトナー層の
空隙が減少して定着性が向上し、オフセットが発生しに
くくなる。また、帯電量分布がシャープとなり、転写効
率が高くなって画質が向上する。
【0089】本発明の個数変動係数を制御する方法は特
に限定されるものではない。例えば、トナー粒子を風力
により分級する方法も使用できるが、個数変動係数をよ
り小さくするためには液中での分級が効果的である。こ
の液中で分級する方法としては、遠心分離機を用い、回
転数を制御してトナー粒子径の違いにより生じる沈降速
度差に応じてトナー粒子を分別回収し調整する方法があ
る。
【0090】次に、本発明のトナーの形状係数について
説明する。本発明のトナーは、形状係数が1.2〜1.
6の範囲にあるトナー粒子の割合が65個数%以上であ
り、形状係数の変動係数が16%以下で、かつ、個数粒
度分布における個数変動係数が27%以下のものであ
る。ここで、本発明のトナーの形状係数は、下記式によ
り示されるものであり、トナー粒子の丸さの度合いを示
す。 形状係数=((最大径/2)2×π)/投影面積
【0091】ここで、最大径とは、トナー粒子の平面上
への投影像を2本の平行線ではさんだとき、その平行線
の間隔が最大となる粒子の幅をいう。また、投影面積と
は、トナー粒子の平面上への投影像の面積をいう。本発
明では、この形状係数は、走査型電子顕微鏡により20
00倍にトナー粒子を拡大した写真を撮影し、ついでこ
の写真に基づいて「SCANNING IMAGE A
NALYZER」(日本電子社製)を使用して写真画像
の解析を行うことにより測定した。この際、100個の
トナー粒子を使用して本発明の形状係数を上記算出式に
て測定したものである。
【0092】次に、本発明のトナーについて、角がない
トナー粒子について説明する。ここで角がないトナー粒
子とは、電荷の集中するような突部又はストレスにより
摩耗し易い様な突部を実質的に有しないトナー粒子を云
い、すなわち、図7(a)に示す様に、トナー粒子Tの
長径をLとするときに、半径(L/10)の円Cで、ト
ナー粒子Tの周囲線に対し1点で内側に接しつつ内側を
転がした場合に、当該円CがトナーTの外側に実質的に
はみ出さない場合を「角がないトナー粒子」という。
「実質的にはみ出さない場合」とは、はみ出す円が存在
する突起が1箇所以下である場合をいう。
【0093】また、「トナー粒子の長径」とは、当該ト
ナー粒子の平面上への投影像を2本の平行線で挟んだと
き、その平行線の間隔が最大となる粒子の幅をいう。な
お、図7(b)及び(c)は、それぞれ角のあるトナー
粒子の投影像を示している。
【0094】角がないトナーの測定は、次のようにして
行った。先ず、走査型電子顕微鏡によりトナー粒子を拡
大した写真を撮影し、更に拡大して15,000倍の写
真像を得る。次いでこの写真像について前記の角の有無
を測定する。この測定を1000個のトナー粒子につい
て行った。
【0095】本発明のトナーにおいて、角がないトナー
粒子の割合は50個数%以上であり、好ましくは70個
数%以上である。角がないトナー粒子の割合が50個数
%以上であることにより、現像剤搬送部材などとのスト
レスにより微細な粒子の発生などがおこりにくくなり、
いわゆる現像剤搬送部材表面に対する汚染を抑制するこ
とができ、帯電量分布がシャープとなって、帯電性も安
定し、良好な画質を長期にわたって形成できる。
【0096】角がないトナーを得る方法は、特に限定さ
れるものではない。例えば、形状係数を制御する方法と
して前述したように、トナー粒子を熱気流中に噴霧する
方法、またはトナー粒子を気相中において衝撃力による
機械的エネルギーを繰り返して付与する方法、あるいは
トナーを溶解しない溶媒中に添加し、旋回流を付与する
ことによって得ることができる。
【0097】また、本発明のトナーとしては、トナー粒
子の粒径をD(μm)とするとき、自然対数lnDを横
軸にとり、この横軸を0.23間隔で複数の階級に分け
た個数基準の粒度分布を示すヒストグラムにおいて、最
頻階級に含まれるトナー粒子の相対度数(m1)と、前
記最頻階級の次に頻度の高い階級に含まれるトナー粒子
の相対度数(m2)との和(M)が70%以上であるト
ナーであることが好ましい。
【0098】相対度数(m1)と相対度数(m2)との
和(M)が70%以上であることにより、トナー粒子の
粒度分布の分散が狭くなるので、当該トナーを画像形成
工程に用いることにより選択現像の発生を確実に抑制す
ることができる。
【0099】本発明において、前記の個数基準の粒度分
布を示すヒストグラムは、自然対数lnD(D:個々の
トナー粒子の粒径)を0.23間隔で複数の階級(0〜
0.23:0.23〜0.46:0.46〜0.69:
0.69〜0.92:0.92〜1.15:1.15〜
1.38:1.38〜1.61:1.61〜1.84:
1.84〜2.07:2.07〜2.30:2.30〜
2.53:2.53〜2.76・・・)に分けた個数基
準の粒度分布を示すヒストグラムであり、このヒストグ
ラムは、下記の条件に従って、コールターマルチサイザ
ーにより測定されたサンプルの粒径データを、I/Oユ
ニットを介してコンピュータに転送し、当該コンピュー
タにおいて、粒度分布分析プログラムにより作成された
ものである。 〔測定条件〕 1:アパーチャー:100μm 2:サンプル調製法:電解液〔ISOTON II(コ
ールターサイエンティフィックジャパン社製)〕50〜
100mlに界面活性剤(中性洗剤)を適量加えて攪拌
し、これに測定試料10〜20mgを加える。この系を
超音波分散機にて1分間分散処理することにより調製す
る。
【0100】次に本発明のトナーの粒径について説明す
る。本発明で用いられるトナーの粒径は、個数平均粒径
で3〜9μmで、4.5〜8.5μmであることが好ま
しく、更に好ましくは5〜8μmである。この粒径は、
トナーの製造方法において、凝集剤(塩析剤)の濃度や
有機溶媒の添加量、融着時間、重合体の組成によって制
御することができる。
【0101】個数平均粒径が3〜9μmであることによ
り、転写効率を高めハーフトーンの画質が向上し、細線
やドット等の画質が向上する。トナーの粒度分布の算
出、個数平均粒径の測定は、コールターカウンターTA
−II、コールターマルチサイザー(いずれもコールタ
ー社製)、SLAD1100(島津製作所社製レーザ回
折式粒径測定装置)等を用いて測定することができる。
本発明においては、コールターマルチサイザーを用い、
粒度分布を出力するインターフェース(日科機社製)、
パーソナルコンピュータを接続し測定、算出したもので
ある。
【0102】次に本発明のトナーの製造方法について説
明する。本発明のトナーは、少なくとも重合性単量体を
水系媒体中で重合せしめて得られるものであるが、この
製造方法は、重合性単量体を懸濁重合法により重合して
樹脂粒子を調製し、あるいは、必要な添加剤の乳化液を
加えた液中(水系媒体中)にて単量体を乳化重合、ある
いはミニエマルジョン重合を行って微粒の樹脂粒子を調
製し、必要に応じて荷電制御性樹脂粒子を添加した後、
有機溶媒、塩類などの凝集剤等を添加して当該樹脂粒子
を凝集、融着する方法で製造するものである。
【0103】〈懸濁重合法〉本発明のトナーを製造する
方法の一例としては、重合性単量体中に荷電制御性樹脂
を溶解させ、着色剤や必要に応じて離型剤、さらに重合
開始剤等の各種構成材料を添加し、ホモジナイザー、サ
ンドミル、サンドグラインダー、超音波分散機などで重
合性単量体に各種構成材料を溶解あるいは分散させる。
この各種構成材料が溶解あるいは分散された重合性単量
体を分散安定剤を含有した水系媒体中にホモミキサーや
ホモジナイザーなどを使用しトナーとしての所望の大き
さの油滴に分散させる。その後、攪拌機構が後述の攪拌
翼である反応装置(攪拌装置)へ移し、加熱することで
重合反応を進行させる。反応終了後、分散安定剤を除去
し、濾過、洗浄し、さらに乾燥することで本発明のトナ
ーを調製する。なお、本発明でいうところの「水系媒
体」とは、少なくとも水が50質量%以上含有されたも
のを示す。
【0104】〈乳化重合法〉また、本発明のトナーを製
造する方法として樹脂粒子を水系媒体中で塩析/融着さ
せて調製する方法も挙げることができる。この方法とし
ては、特に限定されるものではないが、例えば、特開平
5−265252号公報や特開平6−329947号公
報、特開平9−15904号公報に示す方法を挙げるこ
とができる。すなわち、樹脂粒子と着色剤などの構成材
料の分散粒子、あるいは樹脂および着色剤等より構成さ
れる微粒子を複数以上塩析、凝集、融着させる方法、特
に水中にてこれらを乳化剤を用いて分散した後に、臨界
凝集濃度以上の凝集剤を加え塩析させると同時に、形成
された重合体自体のガラス転移点温度以上で加熱融着さ
せて融着粒子を形成しつつ徐々に粒径を成長させ、目的
の粒径となったところで水を多量に加えて粒径成長を停
止し、さらに加熱、攪拌しながら粒子表面を平滑にして
形状を制御し、その粒子を含水状態のまま流動状態で加
熱乾燥することにより、本発明のトナーを形成すること
ができる。なお、ここにおいて凝集剤と同時にアルコー
ルなど水に対して無限溶解する溶媒を加えてもよい。
【0105】本発明のトナーの製造方法においては、少
なくとも重合性単量体に結晶性物質を溶かした後、重合
性単量体を重合せしめる工程を経て形成した複合樹脂微
粒子と着色剤粒子とを塩析/融着させて得られるもので
ある。本発明のトナーは、重合性単量体に結晶性物質を
溶かすものであるが、これは溶解させて溶かすもので
も、溶融して溶かすものであってもよい。
【0106】また、本発明のトナーの製造方法は、多段
重合法によって得られる複合樹脂微粒子と着色剤粒子と
を塩析/融着させるものであるが、多段重合法について
以下に説明する。
【0107】<多段重合法により得られる複合樹脂粒子
の製造方法〉本発明のトナーの製造方法は、以下に示す
工程より構成されるものである。 1:多段重合工程 2:複合樹脂粒子と着色剤粒子とを塩析/融着させてト
ナー粒子を得る塩析/融着工程 3:トナー粒子の分散系から当該トナー粒子を濾別し、
当該トナー粒子から界面活性剤などを除去する濾過・洗
浄工程 4:洗浄処理されたトナー粒子を乾燥する乾燥工程、 5:乾燥処理されたトナー粒子に外添剤を添加する工程
から構成される。 以下、各工程について、詳細に説明する。
【0108】〔多段重合工程〕多段重合工程とは、オフ
セット発生防止したトナーを得るべく樹脂粒子の分子量
分布を拡大させるために行う重合方法である。すなわ
ち、1つの樹脂粒子において異なる分子量分布を有する
相を形成するために重合反応を多段階に分けて行うもの
であって、得られた樹脂粒子がその粒子の中心より表層
に向かって分子量勾配を形成させる様に意図して行うも
のである。例えば、はじめに高分子量の樹脂粒子分散液
を得た後、新たに重合性単量体と連鎖移動剤を加えるこ
とによってて低分子量の表層を形成する方法が採られて
いる。
【0109】本発明においては、製造の安定性および得
られるトナーの破砕強度の観点から三段重合以上の多段
重合法を採用することが好ましい。以下に、多段重合法
の代表例である二段重合法および三段重合法について説
明する。この様な多段階重合反応によって得られたトナ
ーでは破砕強度の観点から表層程低分子量のものが好ま
しい。
【0110】〈二段重合法〉二段重合法は、結晶性物質
を含有する高分子量樹脂から形成される中心部(核)
と、低分子量樹脂から形成される外層(殻)とにより構
成される複合樹脂粒子を製造する方法である。
【0111】この方法を具体的に説明すると、先ず、結
晶性物質を単量体に溶解させて単量体溶液を調製し、こ
の単量体溶液を水系媒体(例えば、界面活性剤水溶液)
中に油滴分散させた後、この系を重合処理(第一段重
合)することにより、結晶性物質を含む高分子量の樹脂
粒子の分散液を調製するものである。
【0112】次いで、この樹脂粒子の分散液に、重合開
始剤と低分子量樹脂を得るための単量体とを添加し、樹
脂粒子の存在下で単量体を重合処理(第二段重合)を行
うことにより、樹脂粒子の表面に、低分子量の樹脂(単
量体の重合体)からなる被覆層を形成する方法である。
【0113】〈三段重合法〉三段重合法は、高分子量樹
脂から形成される中心部(核)、結晶性物質を含有する
中間層及び低分子量樹脂から形成される外層(殻)とに
より構成される複合樹脂粒子を製造する方法である。本
発明のトナーでは上記の様な複合樹脂粒子として存在す
るものである。
【0114】この方法を具体的に説明すると、先ず、常
法に従った重合処理(第一段重合)により得られた樹脂
粒子の分散液を、水系媒体(例えば、界面活性剤の水溶
液)に添加するとともに、上記水系媒体中に、結晶性物
質を単量体に溶解させてなる単量体溶液を油滴分散させ
た後、この系を重合処理(第二段重合)することによ
り、樹脂粒子(核粒子)の表面に、結晶性物質を含有す
る樹脂(単量体の重合体)からなる被覆層(中間層)を
形成して、複合樹脂粒子(高分子量樹脂−中間分子量樹
脂)の分散液を調製する。
【0115】次いで、得られた複合樹脂粒子の分散液
に、重合開始剤と低分子量樹脂を得るための単量体とを
添加し、複合樹脂粒子の存在下で単量体を重合処理(第
三段重合)することにより、複合樹脂粒子の表面に、低
分子量の樹脂(単量体の重合体)からなる被覆層を形成
する。上記方法において、中間層を組み入れることによ
り、結晶性物質を微細かつ均一に分散することができ好
ましい。
【0116】本発明に係るトナーの製造方法において
は、重合性単量体を水系媒体中で重合することが1つの
特徴である。すなわち、結晶性物質を含有する樹脂粒子
(核粒子)または被覆層(中間層)を形成する際に、結
晶性物質を単量体に溶解させ、得られる単量体溶液を水
系媒体中で油滴分散させ、この系に重合開始剤を添加し
て重合処理することにより、ラテックス粒子として得る
方法である。
【0117】本発明でいう水系媒体とは、水50〜10
0質量%と水溶性の有機溶媒0〜50質量%とからなる
媒体をいう。水溶性の有機溶媒としては、例えば、メタ
ノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、
アセトン、メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン等
を例示することができ、得られる樹脂を溶解しないアル
コール系有機溶媒が好ましい。
【0118】結晶性物質を含有する樹脂粒子または被覆
層を形成するために好適な重合法としては、臨界ミセル
濃度以下の濃度の界面活性剤を溶解してなる水系媒体中
に、結晶性物質を単量体に溶解した単量体溶液を、機械
的エネルギーを利用して油滴分散させて分散液を調製
し、得られた分散液に水溶性重合開始剤を添加して、油
滴内でラジカル重合させる方法(以下、本発明では「ミ
ニエマルジョン法」という。)を挙げることができ、本
発明の効果をより発揮することができ好ましい。なお、
上記方法において、水溶性重合開始剤に代えて、あるい
は水溶性重合開始剤と共に、油溶性重合開始剤を用いて
も良い。
【0119】機械的に油滴を形成するミニエマルジョン
法によれば、通常の乳化重合法とは異なり、油相に溶解
させた結晶性物質が脱離が少なく、形成される樹脂粒子
または被覆層内に十分な量の結晶性物質を導入すること
ができる。
【0120】ここで、機械的エネルギーによる油滴分散
を行うための分散機としては、特に限定されるものでは
なく、例えば、高速回転するローターを備えた攪拌装置
「クレアミックス(CLEARMIX)」(エム・テク
ニック(株)製)、超音波分散機、機械式ホモジナイザ
ー、マントンゴーリンおよび圧力式ホモジナイザーなど
を挙げることができる。また、分散粒子径としては、1
0〜1000nmとされ、好ましくは50〜1000n
m、更に好ましくは30〜300nmである。ここで分
散粒子径に分布を持たせることで、トナー粒子中におけ
る結晶性物質の相分離構造、すなわちフェレ径、形状係
数及びこれらの変動係数を制御してもよい。
【0121】なお、結晶性物質を含有する樹脂粒子また
は被覆層を形成するための他の重合法として、乳化重合
法、懸濁重合法、シード重合法などの公知の方法を採用
することもできる。また、これらの重合法は、複合樹脂
粒子を構成する樹脂粒子(核粒子)または被覆層であっ
て、結晶性物質を含有しないものを得るためにも採用す
ることができる。
【0122】この重合工程で得られる複合樹脂粒子の粒
子径は、電気泳動光散乱光度計「ELS−800」(大
塚電子社製)を用いて測定される質量平均粒径で10〜
1000nmの範囲にあることが好ましい。
【0123】また、複合樹脂粒子のガラス転移温度(T
g)は48〜74℃の範囲にあることが好ましく、更に
好ましくは52〜64℃である。また、複合樹脂粒子の
軟化点は95〜140℃の範囲にあることが好ましい。
【0124】本発明のトナーは、樹脂および着色粒子の
表面に、塩析/融着法によって樹脂粒子を融着させてな
る樹脂層を形成させて得られるものであるが、このこと
について以下に説明する。
【0125】〔塩析/融着工程〕この塩析/融着工程
は、前記多段重合工程によって得られた複合樹脂粒子と
着色剤粒子とを塩析/融着させる(塩析と融着とを同時
に起こさせる)ことによって、不定形(非球形)のトナ
ー粒子を得る工程である。
【0126】本発明でいう塩析/融着とは、塩析(粒子
の凝集)と融着(粒子間の界面消失)とが同時に起こる
こと、または、塩析と融着とを同時に起こさせる行為を
いう。塩析と融着とを同時に行わせるためには、複合樹
脂粒子を構成する樹脂のガラス転移温度(Tg)以上の
温度条件下において粒子(複合樹脂粒子、着色剤粒子)
を凝集させる必要がある。
【0127】この塩析/融着工程では、複合樹脂粒子お
よび着色剤粒子とともに、荷電制御剤などの内添剤粒子
(数平均一次粒子径が10〜1000nm程度の微粒
子)を塩析/融着させてもよい。また、着色剤粒子は、
表面改質されていてもよく、表面改質剤としては、従来
公知のものを使用することができる。
【0128】〔熟成工程〕熟成工程は、塩析/融着工程
に後続する工程であり、樹脂粒子の融着後も温度を結晶
性物質の融点近傍、好ましくは融点±20℃に保ち、一
定の強度で攪拌を継続することにより、結晶性物質を相
分離させる工程である。この工程において結晶性物質領
域を楕円形状化し、その長軸長と短軸長、その形状係数
やこれらの変動係数、結晶性物質の島が等方的に分散さ
せることを制御することが可能である。
【0129】着色剤粒子は、水性媒体中に分散された状
態で塩析/融着処理が施される。着色剤粒子が分散され
る水性媒体は、臨界ミセル濃度(CMC)以上の濃度で
界面活性剤が溶解されている水溶液が好ましい。
【0130】着色剤粒子の分散処理に使用する分散機
は、特に限定されないが、好ましくは、高速回転するロ
ーターを備えた攪拌装置「クレアミックス(CLEAR
MIX)」(エム・テクニック(株)製)、超音波分散
機、機械的ホモジナイザー、マントンゴーリン、圧力式
ホモジナイザー等の加圧分散機、ゲッツマンミル、ダイ
ヤモンドファインミル等の媒体型分散機が挙げられる。
【0131】複合樹脂粒子と着色剤粒子とを塩析/融着
させるためには、複合樹脂粒子および着色剤粒子が分散
している分散液中に、臨界凝集濃度以上の塩析剤(凝集
剤)を添加するとともに、この分散液を、複合樹脂粒子
のガラス転移温度(Tg)以上に加熱することが必要で
ある。
【0132】塩析/融着させるために好適な温度範囲と
しては、(Tg+10)〜(Tg+50℃)とされ、特
に好ましくは(Tg+15)〜(Tg+40℃)とされ
る。また、融着を効果的に行なわせるために、水に無限
溶解する有機溶媒を添加してもよい。
【0133】また、本発明においては樹脂粒子と着色剤
を水系媒体中において塩析、凝集、融着させて着色粒子
(本発明では、トナー粒子と呼ぶ)を得た後、前記トナ
ー粒子を水系媒体から分離するときに、水系媒体中に存
在している界面活性剤のクラフト点以上の温度で行うこ
とが好ましく、更に好ましくは、クラフト点〜(クラフ
ト点+20℃)の温度範囲で行うことである。
【0134】上記のクラフト点とは、界面活性剤を含有
した水溶液が白濁化しはじめる温度であり、クラフト点
の測定は下記のように行われる。 《クラフト点の測定》 塩析、凝集、融着する工程で
用いる水系媒体すなわち界面活性剤溶液に、実際に使用
する量の凝集剤を加えた溶液を調製し、この溶液を1℃
で5日間貯蔵した。次いで、この溶液を攪拌しながら透
明になるまで徐々に加熱した。溶液が透明になった温度
をクラフト点として定義する。
【0135】トナー粒子への過剰帯電を抑え、均一な帯
電性を付与するという観点から、特に環境に対して帯電
性を安定化し、維持する為に、本発明の静電荷像現像用
トナーは、上記に記載の金属元素(形態として、金属、
金属イオン等が挙げられる)をトナー中に250〜20
000ppm含有することが好ましく、更に好ましくは
800〜5000ppmである。
【0136】また、本発明においては、凝集剤に用いる
2価(3価)の金属元素と後述する凝集停止剤として加
える1価の金属元素の合計値が350〜35000pp
mであることが好ましい。トナー中の金属イオン残存量
の測定は、蛍光X線分析装置「システム3270型」
〔理学電気工業(株)製〕を用いて、凝集剤として用い
られる金属塩の金属種(例えば、塩化カルシウムに由来
するカルシウム等)から発する蛍光X線強度を測定する
ことによって求めることができる。具体的な測定法とし
ては、凝集剤金属塩の含有割合が既知のトナーを複数用
意し、各トナー5gをペレット化し、凝集剤金属塩の含
有割合(質量ppm)と、当該金属塩の金属種からの蛍
光X線強度(ピーク強度)との関係(検量線)を測定す
る。次いで、凝集剤金属塩の含有割合を測定すべきトナ
ー(試料)を同様にペレット化し、凝集剤金属塩の金属
種からの蛍光X線強度を測定し、含有割合すなわち「ト
ナー中の金属イオン残存量」を求めることができる。
【0137】〔濾過・洗浄工程〕この濾過・洗浄工程で
は、上記の工程で得られたトナー粒子の分散系から当該
トナー粒子を濾別する濾過処理と、濾別されたトナー粒
子(ケーキ状の集合物)から界面活性剤や塩析剤などの
付着物を除去する洗浄処理とが施される。ここに、濾過
処理方法としては、遠心分離法、ヌッチェ等を使用して
行う減圧濾過法、フィルタープレス等を使用して行う濾
過法など特に限定されるものではない。
【0138】〔乾燥工程〕この工程は、洗浄処理された
トナー粒子を乾燥処理する工程である。この工程で使用
される乾燥機としては、スプレードライヤー、真空凍結
乾燥機、減圧乾燥機などを挙げることができ、静置棚乾
燥機、移動式棚乾燥機、流動層乾燥機、回転式乾燥機、
攪拌式乾燥機などを使用することが好ましい。
【0139】乾燥処理されたトナー粒子の水分は、5質
量%以下であることが好ましく、更に好ましくは2質量
%以下とされる。なお、乾燥処理されたトナー粒子同士
が、弱い粒子間引力で凝集している場合には、当該凝集
体を解砕処理してもよい。ここに、解砕処理装置として
は、ジェットミル、ヘンシェルミキサー、コーヒーミ
ル、フードプロセッサー等の機械式の解砕装置を使用す
ることができる。
【0140】本発明のトナーは、着色剤の不存在下にお
いて複合樹脂粒子を形成し、当該複合樹脂粒子の分散液
に着色剤粒子の分散液を加え、当該複合樹脂粒子と着色
剤粒子とを塩析/融着させることにより調製されること
が好ましい。このように、複合樹脂粒子の調製を着色剤
の存在しない系で行うことにより、複合樹脂粒子を得る
ための重合反応が阻害されることない。このため、本発
明のトナーによれば、優れた耐オフセット性が損なわれ
ることはなく、トナーの蓄積による定着装置の汚染や画
像汚れを発生させることはない。
【0141】また、複合樹脂粒子を得るための重合反応
が確実に行われる結果、得られるトナー粒子中に単量体
やオリゴマーが残留するようなことはなく、当該トナー
を使用する画像形成方法の熱定着工程において、異臭を
発生させることはない。更に、得られるトナー粒子の表
面特性は均質であり、帯電量分布もシャープとなるた
め、鮮鋭性に優れた画像を長期にわたり形成することが
できる。このようなトナー粒子間における組成・分子量
・表面特性が均質であるトナーによれば、接触加熱方式
による定着工程を含む画像形成方法において、画像支持
体に対する良好な接着性(高い定着強度)を維持しなが
ら、耐オフセット性および巻き付き防止特性の向上を図
ることができ、適度の光沢を有する画像を得ることがで
きる。
【0142】次に、トナー製造工程で用いられる各構成
因子について、詳細に説明する。 (重合性単量体)本発明に用いられる樹脂(バインダ
ー)を造るための重合性単量体としては、疎水性単量体
を必須の構成成分とし、必要に応じて架橋性単量体が用
いられる。また、下記の様に構造中に酸性極性基を有す
る単量体又は塩基性極性基を有する単量体を少なくとも
1種類含有するのが望ましい。
【0143】(1)疎水性単量体 単量体成分を構成する疎水性単量体としては、特に限定
されるものではなく従来公知の単量体を用いることがで
きる。また、要求される特性を満たすように、1種また
は2種以上のものを組み合わせて用いることができる。
【0144】具体的には、モノビニル芳香族系単量体、
(メタ)アクリル酸エステル系単量体、ビニルエステル
系単量体、ビニルエーテル系単量体、モノオレフィン系
単量体、ジオレフィン系単量体、ハロゲン化オレフィン
系単量体等を用いることができる。
【0145】ビニル芳香族系単量体としては、例えば、
スチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、
p−メチルスチレン、p−メトキシスチレン、p−フェ
ニルスチレン、p−クロロスチレン、p−エチルスチレ
ン、p−n−ブチルスチレン、p−tert−ブチルス
チレン、p−n−ヘキシルスチレン、p−n−オクチル
スチレン、p−n−ノニルスチレン、p−n−デシルス
チレン、p−n−ドデシルスチレン、2,4−ジメチル
スチレン、3,4−ジクロロスチレン等のスチレン系単
量体およびその誘導体が挙げられる。
【0146】(メタ)アクリル酸エステル系単量体とし
ては、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸メチル、
アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸−2
−エチルヘキシル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリ
ル酸フェニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチ
ル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ヘキシル、メタ
クリル酸−2−エチルヘキシル、β−ヒドロキシアクリ
ル酸エチル、γ−アミノアクリル酸プロピル、メタクリ
ル酸ステアリル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、
メタクリル酸ジエチルアミノエチル等が挙げられる。
【0147】ビニルエステル系単量体としては、酢酸ビ
ニル、プロピオン酸ビニル、ベンゾエ酸ビニル等が挙げ
られ、ビニルエーテル系単量体としては、ビニルメチル
エーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブチルエ
ーテル、ビニルフェニルエーテル等が挙げられる。
【0148】又、モノオレフィン系単量体としては、エ
チレン、プロピレン、イソブチレン、1−ブテン、1−
ペンテン、4−メチル−1−ペンテン等が挙げられ、ジ
オレフィン系単量体としては、ブタジエン、イソプレ
ン、クロロプレン等が挙げられる。
【0149】(2)架橋性単量体 樹脂粒子の特性を改良するために架橋性単量体を添加し
ても良い。架橋性単量体としては、例えば、ジビニルベ
ンゼン、ジビニルナフタレン、ジビニルエーテル、ジエ
チレングリコールメタクリレート、エチレングリコール
ジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリ
レート、フタル酸ジアリル等の不飽和結合を2個以上有
するものが挙げられる。
【0150】(3)酸性極性基を有する単量体 酸性極性基を有する単量体としては、(a)カルボキシ
ル基(−COOH)を有するα,β−エチレン性不飽和
化合物、及び、(b)スルホン基(−SO3H)を有す
るα,β−エチレン性不飽和化合物を挙げることができ
る。
【0151】(a)のカルボキシル基を有するα,β−
エチレン性不飽和化合物の例としては、アクリル酸、メ
タアクリル酸、フマール酸、マレイン酸、イタコン酸、
ケイ皮酸、マレイン酸モノブチルエステル、マレイン酸
モノオクチルエステル、およびこれらのNa、Zn等の
金属塩類等を挙げることができる。
【0152】(b)のスルホン基を有するα,β−エチ
レン性不飽和化合物の例としては、スルホン化スチレ
ン、及びそのNa塩、アリルスルホコハク酸、アリルス
ルホコハク酸オクチル、及びこれらのNa塩等を挙げる
ことができる。
【0153】(4)塩基性極性基を有するモノマー 塩基性極性基を有するモノマーとしては、(a)アミン
基或いは4級アンモニウム基を有する炭素原子数1〜1
2、好ましくは2〜8、特に好ましくは2の脂肪族アル
コールの(メタ)アクリル酸エステル、(b)(メタ)
アクリル酸アミドあるいは、随意N上で炭素原子数1〜
18のアルキル基でモノ又はジ置換された(メタ)アク
リル酸アミド、(c)Nを環員として有する複素環基で
置換されたビニール化合物及び(d)N,N−ジアリル
−アルキルアミン或いはその四級アンモニウム塩を例示
することができる。中でも、(a)のアミン基或いは四
級アンモニウム基を有する脂肪族アルコールの(メタ)
アクリル酸エステルが塩基性極性基を有するモノマーと
して好ましい。
【0154】(a)のアミン基或いは四級アンモニウム
基を有する脂肪族アルコールの(メタ)アクリル酸エス
テルの例としては、ジメチルアミノエチルアクリレー
ト、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジエチルア
ミノエチルアクリレート、ジエチルアミノエチルメタク
リレート、上記4化合物の四級アンモニウム塩、3−ジ
メチルアミノフェニルアクリレート、2−ヒドロキシ−
3−メタクリルオキシプロピルトリメチルアンモニウム
塩等を挙げることができる。
【0155】(b)の(メタ)アクリル酸アミド或いは
N上で随意モノ又はジアルキル置換された(メタ)アク
リル酸アミドとしては、アクリルアミド、N−ブチルア
クリルアミド、N,N−ジブチルアクリルアミド、ピペ
リジルアクリルアミド、メタクリルアミド、N−ブチル
メタクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、
N−オクタデシルアクリルアミド等を挙げることができ
る。
【0156】(c)のNを環員として有する複素環基で
置換されたビニル化合物としては、ビニルピリジン、ビ
ニルピロリドン、ビニル−N−メチルピリジニウムクロ
リド、ビニル−N−エチルピリジニウムクロリド等を挙
げることができる。
【0157】(d)のN,N−ジアリル−アルキルアミ
ンの例としては、N,N−ジアリルメチルアンモニウム
クロリド、N,N−ジアリルエチルアンモニウムクロリ
ド等を挙げることができる。
【0158】(重合開始剤)本発明に用いられるラジカ
ル重合開始剤は、水溶性であれば適宜使用が可能であ
る。例えば、過硫酸塩(例えば、過硫酸カリウム、過硫
酸アンモニウム等)、アゾ系化合物(例えば、4,4′
−アゾビス4−シアノ吉草酸及びその塩、2,2′−ア
ゾビス(2−アミジノプロパン)塩等)、パーオキシド
化合物等が挙げられる。更に、上記ラジカル重合開始剤
は、必要に応じて還元剤と組み合せレドックス系開始剤
とする事が可能である。レドックス系開始剤を用いるこ
とにより、重合活性を上昇させ、重合温度の低下が図
れ、更に、重合時間の短縮が達成できる等好ましい面を
有している。
【0159】重合温度は、重合開始剤の最低ラジカル生
成温度以上であれば、特に限定されるものではないが例
えば50℃から90℃の範囲である。但し、過酸化水素
−還元剤(アスコルビン酸等)を組み合わせた常温開始
の重合開始剤を用いることで、室温またはそれ以上の温
度で重合することも可能である。
【0160】(連鎖移動剤)分子量を調整することを目
的として、公知の連鎖移動剤を用いることができる。連
鎖移動剤としては、特に限定されるものではないが、例
えば、オクチルメルカプタン、ドデシルメルカプタン、
tert−ドデシルメルカプタン等のメルカプト基を有
する化合物が用いられる。特に、メルカプト基を有する
化合物は、加熱定着時の臭気を抑制し、分子量分布がシ
ャープであるトナーが得られ、保存性、定着強度、耐オ
フセット性に優れることから好ましく用いられる。好ま
しいものとしては、例えば、チオグリコール酸エチル、
チオグリコール酸プロピル、チオグリコール酸プロピ
ル、チオグリコール酸ブチル、チオグリコール酸t−ブ
チル、チオグリコール酸2−エチルヘキシル、チオグリ
コール酸オクチル、チオグリコール酸デシル、チオグリ
コール酸ドデシル、エチレングリコールのメルカプト基
を有する化合物、ネオペンチルグリコールのメルカプト
基を有する化合物、ペンタエリストールのメルカプト基
を有する化合物を挙げることができる。このうち、トナ
ー加熱定着時の臭気を抑制する観点で、n−オクチル−
3−メルカプトプロピオン酸エステルが、特に好まし
い。
【0161】(界面活性剤)前述の重合性単量体を使用
して、特にミニエマルジョン重合を行うためには、界面
活性剤を使用して水系媒体中に油滴分散を行うことが好
ましい。この際に使用することのできる界面活性剤とし
ては、特に限定されるものでは無いが、下記のイオン性
界面活性剤を好適な化合物の例として挙げることができ
る。
【0162】イオン性界面活性剤としては、例えば、ス
ルホン酸塩(ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、
アリールアルキルポリエーテルスルホン酸ナトリウム、
3,3−ジスルホンジフェニル尿素−4,4−ジアゾ−
ビス−アミノ−8−ナフトール−6−スルホン酸ナトリ
ウム、オルト−カルボキシベンゼン−アゾ−ジメチルア
ニリン、2,2,5,5−テトラメチル−トリフェニル
メタン−4,4−ジアゾ−ビス−β−ナフトール−6−
スルホン酸ナトリウム等)、硫酸エステル塩(ドデシル
硫酸ナトリウム、テトラデシル硫酸ナトリウム、ペンタ
デシル硫酸ナトリウム、オクチル硫酸ナトリウム等)、
脂肪酸塩(オレイン酸ナトリウム、ラウリン酸ナトリウ
ム、カプリン酸ナトリウム、カプリル酸ナトリウム、カ
プロン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、オレイン
酸カルシウム等)が挙げられる。
【0163】本発明は、下記一般式(1)、(2)の界
面活性剤が特に好ましく用いられる。 一般式(1) R1(OR2nOSO4M 一般式(2) R1(OR2nSO3
【0164】一般式(1)、(2)において、R1は炭
素数6〜22のアルキル基またはアリールアルキル基を
表すが、好ましくは炭素数8〜20のアルキル基または
アリールアルキル基であり、更に好ましくは炭素数9〜
16のアルキル基またはアリールアルキル基である。
【0165】R1で表される炭素数6〜22のアルキル
基としては、例えば、n−ヘキシル基、n−ヘプチル
基、n−オクチル基、n−デシル基、n−ウンデシル
基、n−ヘキサデシル基、シクロプロピル基、シクロペ
ンチル基、シクロヘキシル基等が挙げられ、R1で表さ
れるアリールアルキル基としては、ベンジル基、ジフェ
ニルメチル基、シンナミル基、スチリル基、トリチル
基、フェネチル基等が挙げられる。
【0166】一般式(1)、(2)において、R2は炭
素数2〜6のアルキレン基を表すが、好ましくは炭素数
2〜3のアルキレン基である。R2で表される炭素数2
〜6のアルキレン基としては、エチレン基、トリメチレ
ン基、テトラメチレン基、プロピレン基、エチルエチレ
ン基等が挙げられる。
【0167】一般式(1)、(2)において、nは1〜
11の整数であるが、好ましくは2〜10、更に好まし
くは2〜5であり、特に好ましくは2〜3である。
【0168】一般式(1)、(2)において、Mで表さ
れる1価の金属元素としてはナトリウム、カリウム、リ
チウムが挙げられる。中でも、ナトリウムが好ましく用
いられる。
【0169】以下に、一般式(1)、(2)で表される
界面活性剤の具体例を示すが本発明はこれらに限定され
るものではない。 化合物(101):C1021(OCH2CH22OSO3
Na 化合物(102):C1021(OCH2CH23
OSO3Na 化合物(103):C1021(OCH2
22SO3Na 化合物(104):C1021(OC
2CH23SO3Na 化合物(105):C8
17(OCH2CH(CH3))2OSO3Na 化合物(1
06):C1837(OCH2CH22OSO3Na
【0170】本発明においては、トナーの帯電保持機能
を良好な状態に保ち、高温高湿下でのカブリ発生を抑
え、転写性を向上させる観点から、また、低温低湿下で
の帯電量上昇を抑え、現像量を安定化させる観点から、
上記記載の一般式(1)、(2)で表される界面活性剤
の静電荷像現像用トナー中の含有量は、1〜1000p
pmが好ましく、更に好ましくは5〜500ppmであ
り、特に好ましくは7〜100ppmである。
【0171】本発明において、トナーに含有させる界面
活性剤の量を上記記載範囲とすることで、本発明の静電
荷像現像用トナーの帯電性は、環境の影響に左右される
ことなく、常に、均一で安定な状態で付与され維持され
ることが可能である。
【0172】また、本発明の静電荷像現像用トナー中に
含有される上記記載の一般式(1)、(2)で表される
界面活性剤の含有量は以下に示す方法によって算出され
る。トナー1gを50mlのクロロホルムに溶解させ、
100mlのイオン交換水でクロロホルム層より界面活
性剤を抽出する。更に抽出を行ったクロロホルム層を1
00mlのイオン交換水でもう一度抽出を行い合計20
0mlの抽出液(水層)を得、この抽出液を500ml
まで希釈する。この希釈液を試験液として、JIS 3
3636項に規定された方法に従い、メチレンブルーで
呈色させ、吸光度を測定し、別途作成した検量線より、
トナー中の界面活性剤の含有量を測定するものである。
【0173】また、一般式(1)、(2)で表される界
面活性剤の構造は、上記の抽出物を1H−NMRを用い
て分析し、構造決定した。
【0174】本発明では、水系媒体中で調製した樹脂粒
子の分散液から、樹脂粒子を塩析、凝集、融着する工程
において、金属塩を凝集剤として好ましく用いることが
できるが、2価または3価の金属塩を凝集剤として用い
ることが更に好ましい。その理由は、1価の金属塩より
も2価、3価の金属塩の方が臨界凝集濃度(凝析値ある
いは凝析点)が小さいため好ましい。
【0175】また、本発明では、ノニオン性界面活性剤
を使用することもでき、具体的には、ポリエチレンオキ
サイド、ポリプロピレンオキサイド、ポリプロピレンオ
キサイドとポリエチレンオキサイドの組合せ、ポリエチ
レングリコールと高級脂肪酸とのエステル、アルキルフ
ェノールポリエチレンオキサイド、高級脂肪酸とポリエ
チレングリコールのエステル、高級脂肪酸とポリプロピ
レンオキサイドのエステル、ソルビタンエステル等が挙
げられる。
【0176】本発明では、これらの界面活性剤は、主に
乳化重合時の乳化剤として使用されるが他の工程または
他の目的で使用してもよい。
【0177】(樹脂粒子、トナーの分子量分布)本発明
のトナーは、その分子量分布のピーク又は肩が、10
0,000〜1,000,000、及び1,000〜5
0,000に存在することが好ましく、更に分子量分布
のピーク又は肩が、100,000〜1,000,00
0、25,000〜150,000及び1,000〜5
0,000に存在するものであることが好ましい。
【0178】樹脂粒子の分子量は、100,000〜
1,000,000の領域にピークもしくは肩を有する
高分子量成分と、1,000から50,000未満の領
域にピークもしくは肩を有する低分子量成分の両成分を
少なくとも含有する樹脂が好ましく、更に好ましくは、
15,000〜100,000の部分にピーク又は肩を
有する中間分子量体の樹脂を使用することが好ましい。
【0179】前述のトナーあるいは樹脂の分子量測定方
法は、THF(テトラヒドロフラン)を溶媒としたGP
C(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)による
測定がよい。すなわち、測定試料0.5〜5mg、より
具体的には1mgに対してTHFを1.0ml加え、室
温にてマグネチックスターラーなどを用いて撹拌を行
い、充分に溶解させる。次いで、ポアサイズ0.45〜
0.50μmのメンブランフィルターで処理した後に、
GPCへ注入する。GPCの測定条件は、40℃にてカ
ラムを安定化させ、THFを毎分1.0mlの流速で流
し、1mg/mlの濃度の試料を約100μl注入して
測定する。カラムは、市販のポリスチレンジェルカラム
を組み合わせて使用することが好ましい。例えば、昭和
電工社製のShodex GPC KF−801、80
2、803、804、805、806、807の組合せ
や、東ソー社製のTSKgelG1000H、G200
0H、G3000H、G4000H、G5000H、G
6000H、G7000H、TSK guard co
lumnの組合せなどを挙げることができる。又、検出
器としては、屈折率検出器(IR検出器)、あるいはU
V検出器を用いるとよい。試料の分子量測定では、試料
の有する分子量分布を単分散のポリスチレン標準粒子を
用いて作成した検量線を用いて算出する。検量線作成用
のポリスチレンとしては10点程度用いるとよい。
【0180】(凝集剤)本発明では、水系媒体中で調製
した樹脂粒子の分散液から、樹脂粒子を塩析、凝集、融
着する工程において、金属塩を凝集剤として好ましく用
いることができるが、2価または3価の金属塩を凝集剤
として用いることが更に好ましい。その理由は、1価の
金属塩よりも2価、3価の金属塩の方が臨界凝集濃度
(凝析値あるいは凝析点)が小さいため好ましい。
【0181】本発明で用いられる凝集剤は、例えばナト
リウム、カリウム、リチウム等のアルカリ金属の塩であ
る1価の金属塩、例えばカルシウム、マグネシウム等の
アルカリ土類金属の塩やマンガン、銅等の2価の金属
塩、鉄やアルミニウム等の3価の金属塩等が挙げられ
る。
【0182】これら金属塩の具体的な例を以下に示す。
1価の金属塩としては、塩化ナトリウム、塩化カリウ
ム、塩化リチウム、2価の金属塩としては、塩化カルシ
ウム、塩化亜鉛、硫酸銅、硫酸マグネシウム、硫酸マン
ガン等が挙げられ、3価の金属塩としては、塩化アルミ
ニウム、塩化鉄等が挙げられる。これらは、目的に応じ
て適宜選択されるが臨界凝集濃度の小さい2価や3価の
金属塩が好ましい。
【0183】本発明で云う臨界凝集濃度とは、水性分散
液中の分散物の安定性に関する指標であり、凝集剤を添
加し、凝集が起こるときの凝集剤の添加濃度を示すもの
である。この臨界凝集濃度は、ラテックス自身及び分散
剤により大きく変化する。例えば、岡村誠三他著 高分
子化学17,601(1960)等に記述されており、
これらの記載に従えば、その値を知ることが出来る。
又、別の方法として、目的とする粒子分散液に所望の塩
を濃度を変えて添加し、その分散液のζ電位を測定し、
ζ電位が変化し出す点の塩濃度を臨界凝集濃度とするこ
とも可能である。
【0184】本発明では、金属塩を用いて臨界凝集濃度
以上の濃度になるように重合体微粒子分散液を処理す
る。この時、当然の事ながら、金属塩を直接加えるか、
水溶液として加えるかは、その目的に応じて任意に選択
される。水溶液として加える場合には、重合体粒子分散
液の容量と金属塩水溶液の総容量に対し、添加した金属
塩が重合体粒子の臨界凝集濃度以上になる必要がある。
【0185】本発明では、金属塩の濃度は、臨界凝集濃
度以上であれば良いが、好ましくは臨界凝集濃度の1.
2倍以上、更に好ましくは1.5倍以上添加される。
【0186】(着色剤)本発明のトナーは、上記の複合
樹脂粒子と着色剤粒子とを塩析/融着して得られるもの
である。本発明のトナーを構成する着色剤(複合樹脂粒
子との塩析/融着に供される着色剤粒子)としては、各
種の無機顔料、有機顔料、染料を挙げることができる。
無機顔料としては、従来公知のものを用いることができ
る。具体的な無機顔料を以下に例示する。
【0187】黒色の顔料としては、例えば、ファーネス
ブラック、チャンネルブラック、アセチレンブラック、
サーマルブラック、ランプブラック等のカーボンブラッ
ク、更にマグネタイト、フェライト等の磁性粉も用いら
れる。
【0188】これらの無機顔料は所望に応じて単独また
は複数を選択併用する事が可能である。また顔料の添加
量は重合体に対して2〜20質量%であり、好ましくは
3〜15質量%が選択される。
【0189】磁性トナーとして使用する際には、前述の
マグネタイトを添加することができる。この場合には所
定の磁気特性を付与する観点から、トナー中に20〜6
0質量%添加することが好ましい。
【0190】有機顔料及び染料も従来公知のものを用い
ることができ、具体的な有機顔料及び染料を以下に例示
する。
【0191】マゼンタまたはレッド用の顔料としては、
例えば、C.I.ピグメントレッド2、C.I.ピグメ
ントレッド3、C.I.ピグメントレッド5、C.I.
ピグメントレッド6、C.I.ピグメントレッド7、
C.I.ピグメントレッド15、C.I.ピグメントレ
ッド16、C.I.ピグメントレッド48:1、C.
I.ピグメントレッド53:1、C.I.ピグメントレ
ッド57:1、C.I.ピグメントレッド122、C.
I.ピグメントレッド123、C.I.ピグメントレッ
ド139、C.I.ピグメントレッド144、C.I.
ピグメントレッド149、C.I.ピグメントレッド1
66、C.I.ピグメントレッド177、C.I.ピグ
メントレッド178、C.I.ピグメントレッド222
等が挙げられる。
【0192】オレンジまたはイエロー用の顔料として
は、例えば、C.I.ピグメントオレンジ31、C.
I.ピグメントオレンジ43、C.I.ピグメントイエ
ロー12、C.I.ピグメントイエロー13、C.I.
ピグメントイエロー14、C.I.ピグメントイエロー
15、C.I.ピグメントイエロー17、C.I.ピグ
メントイエロー93、C.I.ピグメントイエロー9
4、C.I.ピグメントイエロー138、C.I.ピグ
メントイエロー180、C.I.ピグメントイエロー1
85、C.I.ピグメントイエロー155、C.I.ピ
グメントイエロー156等が挙げられる。
【0193】グリーンまたはシアン用の顔料としては、
例えば、C.I.ピグメントブルー15、C.I.ピグ
メントブルー15:2、C.I.ピグメントブルー1
5:3、C.I.ピグメントブルー16、C.I.ピグ
メントブルー60、C.I.ピグメントグリーン7等が
挙げられる。
【0194】また、染料としては、例えば、C.I.ソ
ルベントレッド1、同49、同52、同58、同63、
同111、同122、C.I.ソルベントイエロー1
9、同44、同77、同79、同81、同82、同9
3、同98、同103、同104、同112、同16
2、C.I.ソルベントブルー25、同36、同60、
同70、同93、同95等を用いることができ、またこ
れらの混合物も用いることができる。
【0195】これらの有機顔料及び染料は、所望に応じ
て、単独または複数を選択併用することが可能である。
また、顔料の添加量は、重合体に対して2〜20質量%
であり、好ましくは3〜15質量%である。
【0196】本発明のトナーを構成する着色剤(着色剤
粒子)は、表面改質されていてもよい。表面改質剤とし
ては、従来公知のものを使用することができ、具体的に
はシランカップリング剤、チタンカップリング剤、アル
ミニウムカップリング剤等を好ましく用いることができ
る。シランカップリング剤としては、例えば、メチルト
リメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、メチ
ルフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシ
ラン等のアルコキシシラン、ヘキサメチルジシロキサン
等のシロキサン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラ
ン、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラ
ン、ビニルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプ
ロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピル
トリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメト
キシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、
γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン等が挙げられ
る。チタンカップリング剤としては、例えば、味の素社
製の「プレンアクト」と称する商品名で市販されている
TTS、9S、38S、41B、46B、55、138
S、238S等、日本曹達社製の市販品A−1、B−
1、TOT、TST、TAA、TAT、TLA、TO
G、TBSTA、A−10、TBT、B−2、B−4、
B−7、B−10、TBSTA−400、TTS、TO
A−30、TSDMA、TTAB、TTOP等が挙げら
れる。アルミニウムカップリング剤としては、例えば、
味の素社製の「プレンアクトAL−M」等が挙げられ
る。
【0197】これらの表面改質剤の添加量は、着色剤に
対して0.01〜20質量%であることが好ましく、更
に好ましくは0.1〜5質量%である。また、着色剤粒
子の表面改質法としては、着色剤粒子の分散液中に表面
改質剤を添加し、この系を加熱して反応させる方法が挙
げられる。この様にして表面改質された着色剤粒子は、
濾過により採取され、同一の溶媒による洗浄処理と濾過
処理が繰り返された後、乾燥処理されて得られるもので
ある。
【0198】(結晶性物質) 本発明に使用されるトナ
ーは、結晶性物質を含有した樹脂粒子を水系媒体中にお
いて融着させ、熟成工程により結晶性物質を適度に凝集
させて海島構造を形成させたトナーであることが好まし
い。この様に樹脂粒子中に結晶性物質を含有させた樹脂
粒子を着色剤粒子と水系媒体中で塩析/融着させること
で、微細に結晶性物質が分散されたトナーを得ることが
できる。ここで、熟成工程とは、樹脂粒子の融着後も温
度を結晶性物質の融点±20℃の範囲で攪拌を継続する
工程をいうものである。
【0199】本発明のトナーでは、離型機能を有する結
晶性物質として、低分子量ポリプロピレン(数平均分子
量=1500〜9000)や低分子量ポリエチレン等が
好ましく、特に好ましくは、下記式で表されるエステル
系化合物である。 R1−(OCO−R2n 式中、nは1〜4の整数で、好ましくは2〜4、更に好
ましくは3〜4、特に好ましくは4である。R1、R
2は、各々置換基を有しても良い炭化水素基を示す。R1
は、炭素数1〜40、好ましくは1〜20、更に好まし
くは2〜5がよい。R2は、炭素数1〜40、好ましく
は16〜30、更に好ましくは18〜26がよい。
【0200】次に代表的な化合物の例を以下に示す。
【化1】
【0201】
【化2】
【0202】また、本発明では結晶性物質として結晶性
ポリエステルも用いることができるものであるが、結晶
性ポリエステルとしては、脂肪族ジオールと、脂肪族ジ
カルボン酸(酸無水物および酸塩化物を含む)とを反応
させて得られるポリエステルが好ましい。
【0203】結晶性ポリエステルを得るために使用され
るジオールとしては、エチレングリコール、ジエチレン
グリコール、トリエチレングリコール、1,2−プロピ
レングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,
4−ブタンジオール、1,4−ブテンジオール、ネオペ
ンチルグリコール、1,5−ペンタングリコール、1,
6−ヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジオー
ル、1,4−シクロヘキサンジメタノール、ジプロピレ
ングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレ
ングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ビスフ
ェノールA、ビスフェノールZ、水素添加ビスフェノー
ルA等を挙げることができる。
【0204】結晶性ポリエステルを得るために使用され
るジカルボン酸としては、シュウ酸、マロン酸、コハク
酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スペリン
酸、アゼライン酸、セバシン酸、マレイン酸、フマール
酸、シトラコ酸、イタコン酸、グルタコ酸、n−ドデシ
ルコハク酸、n−ドデセニルコハク酸、イソドデシルコ
ハク酸、イソドデセニルコハク酸、n−オクチルコハク
酸、n−オクテニルコハク酸、これらの酸無水物あるい
は酸塩化物を挙げることができる。
【0205】特に好ましい結晶性ポリエステルとして
は、1,4−シクロヘキサンジメタノールとアジピン酸
とを反応して得られるポリエステル、1,6−ヘキサン
ジオールとセバシン酸とを反応して得られるポリエステ
ル、エチレングリコールとコハク酸とを反応して得られ
るポリエステル、エチレングリコールとセバシン酸とを
反応して得られるポリエステル、1,4−ブタンジオー
ルとコハク酸とを反応して得られるポリエステルを挙げ
ることができ、これらのうち、1,4−シクロヘキサン
ジメタノールとアジピン酸とを反応して得られるポリエ
ステルが最も好ましい。
【0206】上記化合物の添加量は、トナー全体に対し
1〜30質量%、好ましくは2〜20質量%、更に好ま
しくは3〜15質量%である。
【0207】(現像剤) 本発明のトナーは、一成分現
像剤でも二成分現像剤として用いてもよく、一成分現像
剤として用いる場合は、非磁性一成分現像剤、あるいは
トナー中に0.1〜0.5μm程度の磁性粒子を含有さ
せた磁性一成分現像剤が挙げられいずれも使用できる。
【0208】また、キャリアと混合して二成分現像剤と
して用いることもでき、この場合は、キャリアの磁性粒
子として、鉄、フェライト、マグネタイト等の金属、そ
れらの金属とアルミニウム、鉛等の金属との合金等の従
来から公知の材料を用いることが出来る。特にフェライ
ト粒子が好ましい。上記磁性粒子は、その体積平均粒径
としては15〜100μm、より好ましくは25〜80
μmのものがよい。
【0209】キャリアの体積平均粒径の測定は、代表的
には湿式分散機を備えたレーザ回折式粒度分布測定装置
「ヘロス(HELOS)」(シンパティック(SYMP
ATEC)社製)により測定することができる。
【0210】キャリアは、磁性粒子が更に樹脂により被
覆されているもの、あるいは樹脂中に磁性粒子を分散さ
せたいわゆる樹脂分散型キャリアが好ましい。コーティ
ング用の樹脂組成としては、特に限定は無いが、例え
ば、オレフィン系樹脂、スチレン系樹脂、スチレン−ア
クリル系樹脂、シリコーン系樹脂、エステル系樹脂或い
はフッ素含有重合体系樹脂等が用いられる。また、樹脂
分散型キャリアを構成するための樹脂としては、特に限
定されず公知のものを使用することができ、例えば、ス
チレン−アクリル系樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素系
樹脂、フェノール樹脂等を使用することができる。
【0211】次に本発明のトナーを用いる画像形成方法
に用いる画像形成装置について説明する。
【0212】図3は本発明の画像形成装置の一例を示す
断面構成図である。4は被帯電体である感光体ドラムで
あり、アルミニウム製のドラム基体の外周面に感光体層
である有機光導電体(OPC)を形成してなるもので矢
印方向に所定の速度で回転する。
【0213】図3において、図示しない原稿読み取り装
置にて読み取った情報に基づき、半導体レーザ光源1か
ら露光光が発せられる。これをポリゴンミラー2によ
り、図3の紙面と垂直方向に振り分け、画像の歪みを補
正するfθレンズ3を介して、感光体面上に照射され静
電潜像を作る。感光体ドラム4は、予め帯電器5により
一様帯電され、像露光のタイミングにあわせて時計方向
に回転を開始している。
【0214】感光体ドラム面上の静電潜像は、現像器6
により現像され、形成された現像像はタイミングを合わ
せて搬送されてきた転写紙8に転写器7の作用により転
写される。更に感光体ドラム4と転写紙8は分離器(分
離極)9により分離されるが、現像像は転写紙8に転写
担持されて、定着器10へと導かれ定着される。
【0215】感光体面に残留した未転写のトナー等は、
クリーニングブレード方式のクリーニング器11にて清
掃され、帯電前露光(PCL)12にて残留電荷を除
き、次の画像形成のため再び帯電器5により、一様帯電
される。
【0216】トナーリサイクルを行うための方式として
は特に限定されるものでは無いが、例えば、クリーニン
グ部で回収されたトナーを搬送コンベアあるいは搬送ス
クリューによって補給用トナーホッパー、現像器あるい
は補給用トナーと中間室によって混合して現像器へ供給
する方法等をあげることができる。好ましくは現像器へ
直接戻す方式あるいは中間室にて補給用トナーとリサイ
クルトナーを混合して供給する方式をあげることができ
る。
【0217】次に図4において、トナーのリサイクル部
材斜視構成図の一例を挙げる。この方式は現像器へリサ
イクルトナーを直接戻す方式である。
【0218】クリーニングブレード13で回収された未
転写トナーはトナークリーニング器11内の搬送スクリ
ュウによってトナーリサイクルパイプ14に集められ、
更にこのリサイクルパイプの受け口15から現像器6に
戻され、再び現像剤として使用される。
【0219】図4は又、本発明の画像形成装置に着脱自
在のプロセスカートリッジの斜視図でもある。この図4
では斜視構造を判りやすくするため感光体ユニットと現
像剤ユニットを分離した図面になっているが、これを全
部一体化したユニットとして着脱自在に画像形成装置に
搭載できる。この場合、感光体、現像器、クリーニング
器及びリサイクル部材が一体となりプロセスカートリッ
ジを構成している。
【0220】又、上記画像形成装置は、感光体ドラム
と、帯電器、現像器、クリーニング器あるいはリサイク
ル部材等の少なくとも一つを含むプロセスカートリッジ
を搭載する形態にすることもできる。
【0221】次に、転写紙は代表的には普通紙である
が、現像後の未定着像を転写可能なものなら、特に限定
されず、OHP用のPETベース等も無論含まれる。
【0222】又、クリーニングブレード13は、厚さ1
〜30mm程度のゴム状弾性体を用い、材質としてはウ
レタンゴムが最も良く用いられる。これは感光体に圧接
して用いられるため熱を伝え易く、本発明においては解
除機構を設け、画像形成動作を行っていない時には感光
体から離しておくのが望ましい。
【0223】本発明は、電子写真法による画像形成装
置、特にコンピュータ等からのデジタル画像データで変
調した変調ビームにより感光体上に静電潜像を形成する
装置に使用することもできる。図5は、本発明のトナー
に適用されるデジタル画像形成装置を示す概略図であ
る。
【0224】近年、感光体上に静電潜像を形成し、この
潜像を現像して可視画像を得る電子写真等の分野におい
て、画質の改善、変換、編集等が容易で高品質の画像形
成が可能なデジタル方式を採用した画像形成方法の研究
開発が盛んになされている。
【0225】この画像形成方法及び装置に採用されるコ
ンピュータまたは複写原稿からのデジタル画像信号によ
り光変調する走査光学系として、レーザ光学系に音響光
学変調器を介在させ、当該音響光学変調器により光変調
する装置、半導体レーザを用い、レーザ強度を直接変調
する装置があり、これらの走査光学系から一様に帯電し
た感光体上にスポット露光してドット状の画像を形成す
る。
【0226】前述の走査光学系から照射されるビーム
は、裾が左右に広がった正規分布状に近似した丸状や楕
円状の輝度分布となり、例えばレーザビームの場合、通
常、感光体上で主走査方向あるいは副走査方向の一方あ
るいは両者が20〜100μmという極めて狭い丸状あ
るいは楕円状である。
【0227】本発明のトナーは、トナー像が形成された
画像形成支持体を、定着装置を構成する加熱ローラーと
加圧ローラーとの間に通過させて定着する工程を含む画
像形成方法に好適に使用される。
【0228】図6は、本発明のトナーを用いた画像形成
方法において使用する定着装置の一例を示す断面図であ
り、図6に示す定着装置10は、加熱ローラー71と、
これに当接する加圧ローラー72とを備えている。な
お、図6において、Tは転写紙(画像形成支持体)上に
形成されたトナー像である。
【0229】加熱ローラー71は、フッ素樹脂または弾
性体からなる被覆層82が芯金81の表面に形成されて
なり、線状ヒーターよりなる加熱部材75を内包してい
る。芯金81は、金属から構成され、その内径は10〜
70mmとされる。芯金81を構成する金属としては特
に限定されるものではないが、例えば鉄、アルミニウ
ム、銅等の金属あるいはこれらの合金を挙げることがで
きる。
【0230】芯金81の肉厚は0.1〜15mmとさ
れ、省エネルギーの要請(薄肉化)と、強度(構成材料
に依存)とのバランスを考慮して決定される。例えば、
0.57mmの鉄よりなる芯金と同等の強度を、アルミ
ニウムよりなる芯金で保持するためには、その肉厚を
0.8mmとする必要がある。
【0231】被覆層82を構成するフッ素樹脂として
は、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)およびP
FA(テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキル
ビニルエーテル共重合体)などを例示することができ
る。
【0232】フッ素樹脂からなる被覆層82の厚みは1
0〜500μmとされ、好ましくは20〜400μmと
される。
【0233】フッ素樹脂からなる被覆層82の厚みが1
0μm未満であると、被覆層としての機能を十分に発揮
することができず、定着装置としての耐久性を確保する
ことができない。一方、500μmを超える被覆層の表
面には紙粉によるキズがつきやすく、当該キズ部にトナ
ーなどが付着し、これに起因する画像汚れを発生する問
題がある。
【0234】また、被覆層82を構成する弾性体として
は、LTV、RTV、HTVなどの耐熱性の良好なシリ
コーンゴムおよびシリコーンスポンジゴムなどを用いる
ことが好ましい。
【0235】被覆層82を構成する弾性体のアスカーC
硬度は、80°未満とされ、好ましくは60°未満とさ
れる。
【0236】また、弾性体からなる被覆層82の厚みは
0.1〜30mmとされ、好ましくは0.1〜20mm
とされる。
【0237】被覆層82を構成する弾性体のアスカーC
硬度が80°を超える場合、および当該被覆層82の厚
みが0.1mm未満である場合には、定着のニップを大
きくすることができず、ソフト定着の効果(例えば、平
滑化された界面のトナー層による色再現性の向上効果)
を発揮することができない。
【0238】加熱部材75としては、ハロゲンヒーター
を好適に使用することができる。加圧ローラー72は、
弾性体からなる被覆層84が芯金83の表面に形成され
てなる。被覆層84を構成する弾性体としては特に限定
されるものではなく、ウレタンゴム、シリコーンゴムな
どの各種軟質ゴムおよびスポンジゴムを挙げることがで
き、被覆層84を構成するものとして例示したシリコー
ンゴムおよびシリコーンスポンジゴムを用いることが好
ましい。
【0239】被覆層84を構成する弾性体のアスカーC
硬度は、80°未満とされ、好ましくは70°未満、更
に好ましくは60°未満とされる。
【0240】また、被覆層84の厚みは0.1〜30m
mとされ、好ましくは0.1〜20mmとされる。
【0241】被覆層84を構成する弾性体のアスカーC
硬度が80°を超える場合、および被覆層84の厚みが
0.1mm未満である場合には、定着のニップを大きく
することができず、ソフト定着の効果を発揮することが
できない。
【0242】芯金83を構成する材料としては特に限定
されるものではないが、アルミニウム、鉄、銅などの金
属またはそれらの合金を挙げることができる。
【0243】加熱ローラー10と加圧ローラー72との
当接荷重(総荷重)としては、通常40〜350Nとさ
れ、好ましくは50〜300N、さらに好ましくは50
〜250Nとされる。この当接荷重は、加熱ローラー1
0の強度(芯金81の肉厚)を考慮して規定され、例え
ば0.3mmの鉄よりなる芯金を有する加熱ローラーに
あっては、250N以下とすることが好ましい。
【0244】また、耐オフセット性および定着性の観点
から、ニップ幅としては4〜10mmであることが好ま
しく、当該ニップの面圧は0.6×105Pa〜1.5
×105Paであることが好ましい。
【0245】図6に示した定着装置による定着条件の一
例を示せば、定着温度(加熱ローラー10の表面温度)
が150〜210℃とされ、定着線速が230〜900
mm/secとされる。
【0246】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明す
るが、本発明の態様はこれに限定されない。なお、文中
「部」とは「質量部」を表す。
【0247】トナー用樹脂粒子の製造例 〔ラテックス1HML〕 (1)核粒子の調製(第一段重合):攪拌装置、温度セ
ンサー、冷却管、窒素導入装置を取り付けた5000m
lのセパラブルフラスコに、アニオン系界面活性剤 (101) C1021(OCH2CH22OSO4Na 7.08gをイオン交換水3010gに溶解させた界面
活性剤溶液(水系媒体)を仕込み、窒素気流下230r
pmの攪拌速度で攪拌しながら、フラスコ内の温度を8
0℃に昇温させた。
【0248】この界面活性剤溶液に、重合開始剤(過硫
酸カリウム:KPS)9.2gをイオン交換水200g
に溶解させた開始剤溶液を添加し、温度を75℃とした
後、スチレン70.1g、n−ブチルアクリレート1
9.9g、メタクリル酸10.9gからなる単量体混合
液を1時間かけて滴下し、この系を75℃にて2時間に
わたり加熱、攪拌することにより重合(第一段重合)を
行い、ラテックス(高分子量樹脂からなる樹脂粒子の分
散液)を調製した。これを「ラテックス(1H)」とす
る。
【0249】(2)中間層の形成(第二段重合):攪拌
装置を取り付けたフラスコ内において、スチレン10
5.6g、n−ブチルアクリレート30.0g、メタク
リル酸6.2g、n−オクチル−3−メルカプトプロピ
オン酸エステル5.6gからなる単量体混合液に、結晶
性物質として上記式(19)で表される化合物(以下、
「例示化合物(19)」という。)98.0gを添加
し、90℃に加温し溶解させて単量体溶液を調製した。
【0250】一方、アニオン系界面活性剤(上記式(1
01))1.6gをイオン交換水2700mlに溶解さ
せた界面活性剤溶液を98℃に加熱し、この界面活性剤
溶液に、核粒子の分散液である前記ラテックス(1H)
を固形分換算で28g添加した後、循環経路を有する機
械式分散機「クレアミックス(CLEARMIX)」
(エム・テクニック(株)製)により、前記例示化合物
(19)の単量体溶液を8時間混合分散させて284n
mの分散粒子径を有する乳化粒子(油滴)を含む分散液
(乳化液)を調製した。
【0251】次いで、この分散液(乳化液)に、重合開
始剤(KPS)5.1gをイオン交換水240mlに溶
解させた開始剤溶液と、イオン交換水750mlとを添
加し、この系を98℃にて12時間にわたり加熱攪拌す
ることにより重合(第二段重合)を行い、ラテックス
(高分子量樹脂からなる樹脂粒子の表面が中間分子量樹
脂により被覆された構造の複合樹脂粒子の分散液)を得
た。これを「ラテックス(1HM)」とする。
【0252】前記ラテックス(1HM)を乾燥し、走査
型電子顕微鏡で観察したところ、ラテックスに取り込ま
れなかった例示化合物(19)を主成分とする粒子(4
00〜1000nm)が観察された。
【0253】(3)外層の形成(第三段重合):上記の
ようにして得られたラテックス(1HM)に、重合開始
剤(KPS)7.4gをイオン交換水200mlに溶解
させた開始剤溶液を添加し、80℃の温度条件下に、ス
チレン300g、n−ブチルアクリレート95g、メタ
クリル酸15.3g、n−オクチル−3−メルカプトプ
ロピオン酸エステル10.4gからなる単量体混合液を
1時間かけて滴下した。滴下終了後、2時間にわたり加
熱攪拌することにより重合(第三段重合)を行った後、
28℃まで冷却しラテックス(高分子量樹脂からなる中
心部と、中間分子量樹脂からなる中間層と、低分子量樹
脂からなる外層とを有し、前記中間層に例示化合物(1
9)が含有されている複合樹脂粒子の分散液)を得た。
このラテックスを「ラテックス(1HML)」とする。
【0254】このラテックス(1HML)を構成する複
合樹脂粒子は、138,000、80,000および1
3,000にピーク分子量を有するものであり、また、
この複合樹脂粒子の重量平均粒径は122nmであっ
た。
【0255】〔ラテックス2HML〕界面活性剤(10
1)に代えて、アニオン系界面活性剤(ドデシルスルフ
ォン酸ナトリウム:SDS)7.08g を使用したこ
と以外は調製例1と同様にして、ラテックス(高分子量
樹脂からなる中心部と、中間分子量樹脂からなる中間層
と、低分子量樹脂からなる外層とを有する複合樹脂粒子
の分散液)を得た。このラテックスを「ラテックス(2
HML)」とする。
【0256】このラテックス(2HML)を構成する複
合樹脂粒子は、138,000、80,000および1
2,000にピーク分子量を有するものであり、また、
この複合樹脂粒子の重量平均粒径は110nmであっ
た。
【0257】〔着色粒子1〜16及び比較用着色粒子1
〜5の製造〕 アニオン系界面活性剤(101)59.
0gをイオン交換水1600mlに攪拌溶解し、この溶
液を攪拌しながら、カーボンブラック「リーガル33
0」(キャボット社製)420.0gを徐々に添加し、
次いで、「クレアミックス」(エム・テクニック(株)
製)を用いて分散処理することにより、着色剤粒子の分
散液(以下、「着色剤分散液1」という。)を調製し
た。この着色剤分散液1における着色剤粒子の粒子径
を、電気泳動光散乱光度計「ELS−800」(大塚電
子社製)を用いて測定したところ、重量平均粒子径で8
9nmであった。
【0258】ラテックス1HML420.7g(固形分
換算)と、イオン交換水900gと、着色剤分散液1
166gとを、温度センサー、冷却管、窒素導入装置、
攪拌装置を取り付けた反応容器(四つ口フラスコ)に入
れ攪拌した。容器内の温度を30℃に調整した後、この
溶液に5Nの水酸化ナトリウム水溶液を加えてpHを8
〜10.0に調整した。
【0259】次いで、塩化マグネシウム・6水和物1
2.1gをイオン交換水1000mlに溶解した水溶液
を、攪拌下、30℃にて10分間かけて添加した。3分
間放置した後に昇温を開始し、この系を6〜60分間か
けて90℃まで昇温し、会合粒子の生成を行った。その
状態で、「コールターカウンター TA−II」にて会
合粒子の粒径を測定し、個数平均粒径が4〜7μmにな
った時点で、塩化ナトリウム80.4gをイオン交換水
1000mlに溶解した水溶液を添加して粒子成長を停
止させ、更に熟成処理として液温度85〜98℃にて2
〜12時間にわたり加熱攪拌することにより、粒子の融
着及び結晶性物質の相分離を継続させた(熟成工程)。
【0260】その後、30℃まで冷却し、塩酸を添加し
てpHを2.0に調整し、攪拌を停止した。生成した会
合粒子を濾過し、45℃ のイオン交換水で繰り返し洗
浄を行い、その後、40℃の温風で乾燥することによ
り、着色粒子を得た。
【0261】前記凝集工程のpH、熟成処理工程の温
度、熟成時間、撹拌強度を制御することにより、結晶性
物質及び着色剤の分散状態、及び形状および形状係数の
変動係数を制御し、さらに液中分級により、トナー粒径
および粒度分布の変動係数を任意に調整して、表1〜表
2に示す分散状態、形状特性及び粒度分布特性、及び海
島構造の特性を有する着色粒子1〜16と比較用着色粒
子1〜5を得た。
【0262】
【表1】
【0263】
【表2】
【0264】以上の様にして得られた着色粒子1〜16
及び比較用着色粒子1〜5の各々に、疎水性シリカ0.
8質量部,疎水性酸化チタン1.0質量部を添加し、1
0lのヘンシェルミキサーの回転翼の周速を30m/s
に設定し25分間混合した。なお、これらの着色粒子に
ついて、外部添加剤の添加によって、その形状および粒
径は変化しないものである。
【0265】キャリアの製造フェライト芯材材の製造 MnOを18mol%、MgOを4mol%、Fe23
を78mol%を湿式ボールミルで2時間粉砕、混合し
乾燥させた後に、900℃で2時間保持することにより
仮焼成し、これをボールミルで3時間粉砕しスラリー化
した。分散剤及びバインダーを添加し、スプレードライ
ヤーにより造粒、乾燥し、その後1200℃、3時間本
焼成を行い、比抵抗4.3×108Ω・cmのフェライ
ト芯材粒子を得た。
【0266】被覆用樹脂の製造 まず、界面活性剤として炭素数12のアルキル基を有す
るベンゼンスルホン酸ナトリウムを用いた水溶液媒体中
の濃度を0.3質量%とした乳化重合法により、シクロ
ヘキシルメタクリレート/メチルメタクリレート(共重
合比5/5)の共重合体を合成し、体積平均一次粒径
0.1μm、重量平均分子量(Mw)200,000、
数平均分子量(Mn)91,000、Mw/Mn=2.
2、軟化点温度(Tsp)230℃およびガラス転移温
度(Tg)110℃の樹脂微粒子を得た。なお、前記樹
脂微粒子は、乳化状態において、水と共沸し、残存モノ
マー量を510ppmとした。
【0267】次に、フェライト芯材粒子100質量部と
前記樹脂微粒子2質量部とを撹拌羽根付き高速撹拌混合
機に投入し、120℃で30分間撹拌混合して機械的衝
撃力の作用を利用して体積平均粒径61μmの樹脂被覆
キャリアを得た。
【0268】現像剤の製造 外部添加剤が添加された着色粒子の各々と、キャリアと
を混合し、トナー濃度が6質量%の現像剤を調製した。
【0269】感光体P1の製造 長さ380mm、直径60mmの円筒状導電性支持体上
に下記の塗布液を塗布し、感光体P1を作製した。 〈下引き層〉 チタンキレート化合物(TC−750 松本製薬製) 30g シランカップリング剤(KBM−503 信越化学社製) 17g 2−プロパノール 150ml 上記塗布液を用いて円筒状導電性支持体上に、膜厚0.
5μmとなるよう塗布した。
【0270】 〈電荷発生層〉 Y型チタニルフタロシアニン(Cu−Kα特性X線回折スペクトル測定で、ブ ラッグ角2θ(±0.2°)の27.2°に最大ピークを有するチタニルフタロ シアニン) 60g シリコーン変性ブチラール樹脂(X−40−1211M:信越化学社製) 700g 2−ブタノン 2000ml を混合し、サンドミルを用いて10時間分散し、電荷発
生層塗布液を調製した。この塗布液を前記下引き層の上
に浸漬塗布法で塗布し、膜厚0.2μmの電荷発生層を
形成した。
【0271】 〈電荷輸送層〉 電荷輸送物質 N−(4−メチルフェニル)−N−{4−(β−フェニルスチ リル)フェニル}−p−トルイジン 225g ポリカーボネート(粘度平均分子量30,000) 300g 酸化防止剤(例示化合物1−3) 6g ジクロロメタン 2000ml を混合し、溶解して電荷輸送層塗布液を調製した。この
塗布液を前記電荷発生層の上に浸漬塗布法で塗布し、乾
燥膜厚20μmの電荷輸送層を形成した。
【0272】 〈保護層〉 メチルトリメトキシシラン 150g ジメチルジメトキシシラン 30g 反応性電荷輸送性化合物(例示化合物B−1) 15g ポリフッ化ビニリデン粒子(体積平均粒径0.2μm) 10g 酸化防止剤(例示化合物2−1) 0.75g 2−プロパノール 75g 3%酢酸 5g を混合し、樹脂層用の塗布液を調製した。この塗布液を
前記電荷輸送層の上に円形量規制型塗布装置により厚さ
2μmの樹脂層を形成し、120℃、1時間の加熱硬化
を行い、シロキサン樹脂層を形成し、感光体P1を作製
した。
【0273】
【化3】
【0274】評価機として、図5に記載の画像形成プロ
セスを有するデジタル複写機(コロナ帯電、レーザ露
光、反転現像、静電転写、爪分離、クリーニングブレー
ドを有する)に、感光体(P1)及び各現像剤を搭載し
評価した。上記デジタル複写機は以下の条件に設定し評
価を行った。
【0275】帯電条件 帯電器;スコロトロン帯電器、初期帯電電位を−750
V 露光条件 露光部電位を−50Vにする露光量に設定。 現像条件 DCバイアス;−550V 転写極;コロナ帯電方式
【0276】また、定着装置としては、芯金として鉄を
使用し、表面を厚さ2.5mmのPFA(テトラフルオ
ロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重
合体)で被覆された表面粗さRaが0.8μmの加熱ロ
ーラーを使用し、加圧ローラーとして鉄の芯金を使用
し、HTVシリコーンゴムの上に厚み120μmのPF
Aチューブを被覆した表面粗さRaが0.8μmの加圧
ローラーを用いた。なお、ニップ幅は3.8mmであ
り、線速は420mm/secである。
【0277】なお、定着装置のクリーニング機構及びシ
リコンオイル供給機構は装着していない。定着の温度は
加熱ローラーの表面温度で制御し、165℃の設定温度
とした。
【0278】複写条件は、低温低湿環境(10℃、20
%RH)にて、以下の評価を行った。なお、複写処理は
下記評価を行いながら50万枚コピーを連続実施したも
ので、画像形成装置への影響の評価として、ノンビジュ
アルオフセット性、高速定着時の巻き付き、定着ローラ
寿命、感光体のフィルミング発生、感光体の減耗量、感
光体寿命について、画質への影響として、35万枚コピ
ー時におけるハーフトーンの均一性と微細ドットのチリ
について、以下の評価基準にて評価を行った。
【0279】<ノンビジュアルオフセット性>10mm
×50mm、厚さ5mmのフェルトパッドを50g/c
2(5×10-5Pa)の荷重で当接させ、10,00
0枚印字後の汚れを観察した。 評価基準 ◎:フェルトパッドに汚れの発生が無い ○:フェルトパッドに極軽微な汚れが発生(実用上問題
無し) ×:フェルトパッド画像上に汚れが発生(実用上問題有
り)
【0280】<高速定着時の巻き付き>熱ローラーの温
度設定を165℃としたままラインスピードの設定を4
20mm/secから840mm/secに変化させ、
20,000枚印字後にベタ画像のコピーを行い巻き付
き性と定着率の評価を行った。 評価基準 ◎:定着分離不良による紙詰まり発生が無く、定着分離
爪痕も観察されない。 ○:定着分離不良による紙詰まり発生は無いが、定着分
離爪痕が若干認められる(実用上問題なし)。 ×:定着分離不良による紙詰まり発生(実用上問題あ
り)。 と判断した。なお定着率の測定は、A4サイズの普通紙
(坪量65g/m2)を使用した。
【0281】<定着ローラー寿命>定着ローラー上につ
いた傷による画像汚れが発生した枚数で評価した。
【0282】<感光体フィルミング>目視観察でフィル
ミングの有無を判定した。
【0283】<感光体の減耗量>実写前の感光体外径と
実写後の感光体外径の差より感光体の減耗量を算出し
た。
【0284】<感光体の寿命>感光体寿命 露光量を最
大にしたときのカブリ濃度(転写紙に対する非画像部の
相対濃度)が0.01を超えた時点の枚数で評価した。
カブリ濃度は反射濃度測定機PDA−65(コニカ
(株)製)で測定した。
【0285】<ハーフトーンの均一性>感光体フィルミ
ング等の転写性変動に伴うハーフトーン画像の均一性を
評価した。評価基準は以下のとおりである。 ランクA:ムラの無い均一な画像。 ランクB:スジ状の薄いムラが存在するが実用上問題な
し。 ランクC:スジ状の薄いムラが数本存在が実用上問題な
し。 ランクD:スジ状のはっきりしたムラが数本以上存在
し、実用上問題あり。
【0286】<微細ドットのチリ>画像全面に10%網
点画像を形成し、ルーペにてドット周辺のチリを観察し
た。評価基準:チリをほとんど検知しない。:微かにチ
リの発生があるが、注視しなければ気づかない程度。
×:容易にチリの発生を検知できるもの。評価結果を表
3に示した。
【0287】
【表3】
【0288】前記表3の結果からも明らかな様に、本発
明の静電荷像現像用トナーでは、ノンビジュアルオフセ
ットの発生抑制等が達成され、定着装置を30万枚以上
の長期にわたり、部材交換する必要なく連続使用可能で
あることが確認された。また、感光体の寿命も大幅に延
長させることを可能にする結果が得られ、比較試料とし
て用いられた従来技術の静電荷像現像用トナーよりも遙
かに優れた性能を有する者であることが確認された。
【0289】
【発明の効果】本発明の静電荷像現像用トナーによれ
ば、ノンビジュアルオフセットの発生を抑制可能とする
ものであるため、低速機から高速機に至るまで定着装置
よりオイル塗布機構を排除することを可能ならしめ、定
着ローラー寿命を大幅に延長することを可能にした。ま
た、感光体フィルミング等の発生を抑えることを可能と
した結果、感光体寿命の延長も可能なものとし、鮮鋭性
に優れた画像を長期にわたって提供することを可能とし
た。
【0290】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の海島構造を有するトナー粒子または本
発明外の海島構造を有するトナー粒子を説明する模式図
である。
【図2】本発明の海島構造を有するトナー粒子の島成分
を楕円に置き換える際に用いる画像モーメントを説明す
る図である。
【図3】本発明に適用される画像形成装置の一例を示す
断面構成図。
【図4】トナーのリサイクル部材斜視構成図。
【図5】本発明に適用されるデジタル画像形成装置の概
略図である。
【図6】本発明に適用される定着装置の概略断面図。
【図7】角なしまたは角ありトナーを説明する模式図で
ある。
【符号の説明】
1 半導体レーザ光源 2 ポリゴンミラー 3 fθレンズ 4 感光体ドラム 5 帯電器 6 現像器 7 転写器 8 転写紙(画像支持体) 9 分離器 10 定着器 11 クリーニング器 12 帯電前露光 13 クリーニングブレード 14 トナーリサイクルパイプ 15 リサイクルパイプの受け口 71 加熱ローラ 72 加圧ローラ 75 加熱部材 81 加熱ローラの芯金 82 加熱ローラの被覆層 83 加圧ローラの芯金 84 加圧ローラの被覆層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西森 芳樹 東京都八王子市石川町2970番地コニカ株式 会社内 (72)発明者 山田 裕之 東京都八王子市石川町2970番地コニカ株式 会社内 (72)発明者 山崎 弘 東京都八王子市石川町2970番地コニカ株式 会社内 Fターム(参考) 2H005 AA06 AA15 AB03 AB06 CA04 CA14 EA05 EA10 2H033 AA20 BA58 BB37

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも樹脂と着色剤と結晶性物質と
    を含有する静電荷像現像用トナーにおいて、該トナー粒
    子は海島構造を有するもので、該島にあたる部分を楕円
    に置き換えた時の該楕円の長短軸比の平均値が1.15
    〜2.5であることを特徴とする静電荷像現像用トナ
    ー。
  2. 【請求項2】 少なくとも樹脂と着色剤と結晶性物質と
    を含有する静電荷像現像用トナーにおいて、該トナー粒
    子は海島構造を有するもので、該島にあたる部分を楕円
    に置き換えた時の該楕円の長軸と電子写真顕微鏡写真上
    で任意に設定されたX軸との間で形成される角度の分布
    が2つ以上のピークを有するものであることを特徴とす
    る静電荷像現像用トナー。
  3. 【請求項3】 少なくとも樹脂と着色剤と結晶性物質と
    を含有する静電荷像現像用トナーにおいて、該トナー粒
    子は海島構造を有するもので、該島にあたる部分を楕円
    に置き換えた時の該楕円の長軸と電子写真顕微鏡写真上
    で任意に設定されたX軸との間で形成される角度の分布
    が、ピークを有しないものであることを特徴とする静電
    荷像現像用トナー。
  4. 【請求項4】 少なくとも樹脂と着色剤と結晶性物質と
    を含有する静電荷像現像用トナーにおいて、該トナー粒
    子は海島構造を有するもので、該島が輝度の異なる島よ
    り構成されていることを特徴とする請求項1〜3の何れ
    か1項に記載の静電荷像現像用トナー。
  5. 【請求項5】 少なくとも樹脂と着色剤と結晶性物質と
    を含有する静電荷像現像用トナーにおいて、該トナー粒
    子は、海島構造を有するもので、該樹脂が海の部分を構
    成し、着色剤の島と結晶性物質の島からなることを特徴
    とする請求項1〜4の何れか1項に記載の静電荷像現像
    用トナー
  6. 【請求項6】 少なくとも樹脂と着色剤と結晶性物質と
    を含有する静電荷像現像用トナーにおいて、該トナー粒
    子は海島構造を有するもので、該結晶性物質の遊離抽出
    液の分光透過率が70.0〜99.5%であることを特
    徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の静電荷像現
    像用トナー。
  7. 【請求項7】 該トナーは、角がないトナー粒子の割合
    が50個数%以上であり、個数粒度分布における個数変
    動係数が27%以下であることを特徴とする請求項1〜
    6の何れか1項に記載の静電荷像現像用トナー。
  8. 【請求項8】 該トナーは、形状係数が1.2〜1.6
    の範囲にあるトナー粒子の割合が65個数%以上であ
    り、形状係数の変動係数が16%以下で、かつ、個数粒
    度分布における個数変動係数が27%以下であることを
    特徴とする請求項1〜6の何れか1項に記載の静電荷像
    現像用トナー。
  9. 【請求項9】 該トナーは、個数平均粒径が3〜9μm
    であることを特徴とする請求項1〜8の何れか1項に記
    載の静電荷像現像用トナー。
  10. 【請求項10】 該トナーは、トナー粒子の粒径をD
    (μm)とするときに、自然対数lnDを横軸にとり、
    この横軸を0.23間隔で複数の階級に分けた個数基準
    の粒度分布を示すヒストグラムにおける最頻階級に含ま
    れるトナー粒子の相対度数(m1)と、前記最頻階級の
    次に頻度の高い階級に含まれるトナー粒子の相対度数
    (m2)との和(M)が70%以上であることを特徴と
    する請求項1〜9の何れか1項に記載の静電荷増減雑徭
    トナー。
  11. 【請求項11】 少なくとも樹脂と着色剤と結晶性物質
    とを含有する請求項1〜10の何れか1項に記載の静電
    荷像現像用トナーであって、少なくとも重合性単量体を
    水系媒体中で重合せしめて得られることを特徴とする静
    電荷像現像用トナー。
  12. 【請求項12】 少なくとも樹脂と着色剤と結晶性物質
    とを含有する請求項1〜11の何れか1項に記載の静電
    荷像現像用トナーであって、少なくとも樹脂粒子を水系
    媒体中で凝集、融着させて得られることを特徴とする静
    電荷像現像用トナー。
  13. 【請求項13】 少なくとも樹脂と着色剤と結晶性物質
    とを含有する請求項1〜12の何れか1項に記載の静電
    荷像現像用トナーであって、該トナーは少なくとも重合
    性単量体に結晶性物質を溶かした後、重合性単量体を重
    合せしめる工程を経て形成した複合樹脂微粒子と着色剤
    粒子とを塩析/融着させて得られることを特徴とする静
    電荷像現像用トナー。
  14. 【請求項14】 少なくとも樹脂と着色剤と結晶性物質
    とを含有する請求項1〜13の何れか1項に記載の静電
    荷像現像用トナーであって、該トナーは、多段重合法に
    よって得られる複合樹脂微粒子と着色剤粒子とを塩析/
    融着させて得られることを特徴とする静電荷像現像用ト
    ナー。
  15. 【請求項15】 少なくとも樹脂と着色剤と結晶性物質
    とを含有する請求項1〜14の何れか1項に記載の静電
    荷像現像用トナーであって、該トナーは、樹脂および着
    色粒子の表面に、塩析/融着法によって樹脂粒子を融着
    させてなる樹脂層を形成させて得られるものであること
    を特徴とする静電荷像現像用トナー。
  16. 【請求項16】 少なくとも樹脂と着色剤と結晶性物質
    とを含有する静電荷像現像用トナーの製造方法であっ
    て、請求項11〜15の何れか1項に記載のトナーを製
    造することを特徴とする静電荷像現像用トナーの製造方
    法。
  17. 【請求項17】 感光体上に形成された静電潜像を可視
    画像化し、該可視画像を記録媒体上に転写、加熱定着さ
    せる工程を有する画像形成方法において、前記加熱定着
    は線速230〜900mm/secで行うもので、該可
    視画像化を請求項1〜15の何れか1項に記載の静電荷
    像現像用トナーを用いて行うことを特徴とする画像形成
    方法。
  18. 【請求項18】 感光体上に形成された静電潜像を可視
    画像化し、該可視画像を記録媒体上に転写、加熱定着さ
    せる工程を有する請求項17に記載の画像形成方法であ
    って、該感光体上への照射がデジタル露光によって行わ
    れるものであることを特徴とする画像形成方法。
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